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Bioreaktor ersetzt Tierversuche
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Tierversuche

Bioreaktor ersetzt Tierversuche

02.03.2016 - Ob eine Arznei schädlich oder nützlich ist, wird in der Regel erst an Tieren getestet. Doch die Praxis ist umstritten. In Zukunft könnte ein Bioreaktor die Wirksamkeit von neuen Medikamenten feststellen und so Tierversuche ersetzen.

An Tieren getestete Kosmetika sind seit März 2013 innerhalb der EU verboten. Weder Shampoo, Lotion noch Lippenstift dürfen danach auf schädliche Wirkungen an Tieren getestet werden. Mit dieser Regelung hat die Forschung nach alternativen Modellen an Fahrt gewonnen. In der medizinischen Forschung sind hingegen Tierversuche noch weit verbreitet, auch weil es an Alternativen fehlt. Mit dem Ziel, Tierversuche auf das unvermeidbare zu begrenzen, gibt es inzwischen auch bei Wirkstofftests aussagekräftige Alternativen.

In einem europäischen Verbundprojekt wurde jetzt ein Mikroreaktor entwickelt, in dem sich Leberzellproben über vier Wochen kultivieren und zugleich beobachten lassen. Damit konnten die Forscher erstmals live erleben, wie eine Substanz auf das Gewebe wirkt. An der Entwicklung des Mikroreaktors „HeMiBio“ waren neben Forschern vom Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie IZI in Potsdam Wissenschaftler aus weiteren sechs europäischen Ländern und Israel beteiligt.

Bisher wurde die Wirksamkeit von Wirkstoffen im Tierversuch  mit sogenannten Endpunkt-Messungen ermittelt. „Dabei verabreicht man verschiedene Dosen eines Wirkstoffs und analysiert anschließend das abgestorbene Gewebe oder das tote Tier. Wie der Wirkstoff im Detail auf die Zellen wirkt, kann man damit nicht ermitteln“, so der Leiter der Abteilung Zelluläre Biotechnologie am IZI, Claus Duschl.

Der Mikroreaktor dagegen bedient sich winziger Sensoren, die in Echtzeit ermitteln, wie viel Sauerstoff die Leberzellen gerade verbrauchen. Anhand des Sauerstoffverbrauchs kann abgelesen werden, welche Stoffwechselprozesse zu einem bestimmten Zeitpunkt in Zellen ablaufen. Wird beispielsweise eine toxische Substanz hinzugefügt, registrieren die Sensoren, wie sich der Sauerstoffverbrauch der Zellen verändert. Darüber ist erkennbar, wie und in welchen Stufen der Wirkstoff den Stoffwechselprozess beeinflusst. 

Gemeinsam mit Partnern aus Israel waren Duschl und sein IZI-Team maßgeblich an der Entwicklung der Sensortechnologie beteiligt. Sie verwendeten hierbei kleine Polymerpartikel, die mit Farbstoffen versetzt wurden und phosphoreszierendes Licht abgeben, um den Zyklus erkennbar zuz machen. Dass der Mikrobioreaktor funktioniert, haben die Verbundpartner an Proben von Leberzellen schon bewiesen. Das Verfahren ist somit ein weiterer Schritt, um zukünftig Tierversuche zu vermeiden. Als nächstes wollen die Forscher das Minilabor auch für andere Zellen fit machen.

© laborwelt.de/bb

http://www.laborwelt.de/aktuelles/nachrichten/2016-01/bioreaktor-ersetzt-tierversuche.html

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