Mini-Organe statt Laborratten

Berliner Forschungsteam entwickelt verlässliche Alternative für Tierversuche

Bei der Erforschung neuer Medikamente, Chemikalien oder Kosmetikprodukte sind neben Tests an Zellkulturen noch immer vor allem Tierversuche die Regel. Allein 2012 wurden in Deutschland 3,08 Mio. Tiere für wissenschaftliche Versuche verwendet (Statistisches Bundesamt) und der Bedarf der Forschung steigt.

Neben der moralischen Fragwürdigkeit dieser Praxis steht dem Vorgang vor allem eine unzureichende Übertragbarkeit der Ergebnisse auf den menschlichen Organismus entgegen. Hinzu kommen zahlreiche Störfaktoren, die das Ergebnis von Tierversuchen verfälschen können. Weitere Tests am Menschen sind die Regel, die unvorhergesehene Nebenwirkungen für die Probanden bedeuten können. Darüber hinaus gibt es für manche Erkrankungen von vornherein überhaupt keine Tiermodelle.

"Ein Ersatz von Tierversuchen durch einen genaueren und besser kontrollierbaren Ansatz ist dringend nötig", weiß Dr. Uwe Marx, Gründer von TissUse. Mit seinem Berliner Forschungsteam hat er sich deshalb darauf spezialisiert, menschliche Organe und Organsysteme im Mikromaßstab zu züchten, an denen die Aus- und Nebenwirkungen von Medikamenten, Kosmetika oder Chemikalien wirklichkeitsgetreu erforscht werden können.

Anstatt ein ganzes Organ nachzubauen, nutzen die Forscher der Technischen Universität Berlin lediglich wenige lebende Zellen z.B. aus Leber, Gehirn, Haut, Niere oder Darm, die jeweils die komplette Funktion des Organs in einem kleineren Maßstab abbilden. Verbunden durch einen künstlichen Blutkreislauf, der die einzelnen Teile mit Nährstoffen versorgt, aber nicht größer als eine Kreditkarte, simulieren die sogenannten Multiorgan-Biochips die Funktion menschlicher Organe.

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Bisher lassen sich auf diese Weise zwei Mini-Organe zusammenschließen. "Perspektivisch werden wir eine Vielzahl von Organen auf einem Chip versammeln und damit Versuche auf Zellkulturen sowie vor allem mit Tieren überflüssig machen", so der Mediziner. An Multiorgan-Biochips auf Basis menschlichen Gewebes können die Auswirkungen neuer Medikamente, Kosmetika oder Chemikalien zum Beispiel auf die Haut, die Niere oder die Leber im Voraus wirklichkeitsgetreu, optimal kontrollierbar und auch gezielt auf bestimmte Fragestellungen hin unter Ausschluss störender Faktoren überprüft werden. Erst durch die Verbindung der Mini-Organe wird die Wirkungsweise auf dem Weg durch den Körper sichtbar. Neue Kosmetikprodukte können so beispielsweise erst an der Miniatur-Haut getestet und dann über den künstlichen Blutkreislauf zu den Leberzellen transportiert werden, um mögliche Nebenwirkungen zu beobachten.

Bereits in weniger als fünf Jahren will das Team so bis zu zehn Mini-Organe kombinieren und die Zukunft der Medikamenten-, Kosmetik- und Chemikalienforschung entscheidend verbessern.

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