Wissenschaft

Berliner Forscher suchen Alternative zu Tierversuchen

Menschliche Organmodelle aus dem 3D-Drucker: Wie Biochemiker Jens Kurreck von der TU Berlin Alternativen zu Tierversuchen schafft.

Ein Rhesus-Affe mit einem Implantat (Archivbild).

Ein Rhesus-Affe mit einem Implantat (Archivbild).

Foto: Marijan Murat / dpa

Berlin. Die Menschheit wartet derzeit auf kaum etwas sehnlicher, als auf einen Corona-Impfstoff. Erst kürzlich wurden erneute Durchbrüche vermeldet. Das sonst Jahre währende Zulassungsverfahren soll aufgrund der Eile abgekürzt werden. Ein Aspekt gehört allerdings unweigerlich zu diesem Verfahren dazu und ist sogar strikt vorgeschrieben: Tierversuche. Um Gegenmittel oder Impfstoffe gegen Covid-19 und auch alle anderen Krankheiten testen zu können, muss das Tier vorher damit infiziert werden. In deutschen Versuchslaboren werden etwa zwei Millionen Tiere gehalten – mit rund 200.000 steht Berlin an der Spitze. Biochemiker Jens Kurreck ist angetreten, das langfristig zu ändern.

Kurreck leitet das Institut für angewandte Biochemie an der Technischen Universität Berlin (TU). Dort werden seit zweieinhalb Jahren menschliche Organmodelle hergestellt. „Man kann jetzt noch nicht die komplette Leberfunktion abbilden, aber man versucht, dem immer näher zu kommen.“, sagt der Wissenschaftler. Entsprechend werden die Modelle nicht für Transplantations-, sondern für Forschungszwecke genutzt und sollen perspektivisch eine Alternative zu Tierversuchen darstellen. „Mein Ansatz ist es, immer bessere Modelle herzustellen, damit man immer weniger Tierversuche braucht.“

Die Modelle entstehen im 3D-Drucker. Zwei neue wurden dafür kürzlich angeschafft. Kosten: 40.000 und 160.000 Euro. Die Geräte verwandeln die sogenannte Biotinte, ein Gemisch aus Gelatine, Collagen, einem Festigungsmittel und mehrere Millionen menschliche Zellen, innerhalb weniger Sekunden in kleine viereckige Gitterplättchen. Die sind etwa einen Quadratzentimeter groß und zwei Millimeter hoch und erinnern optisch nur wenig an ein menschliches Organ. Allerdings sind es lebendige Zellen mit den entsprechenden Funktionen.

Alle Nachrichten zum Coronavirus in Berlin, Deutschland und der Welt: Die wichtigsten Fragen und Antworten zum Coronavirus in Berlin haben wir hier für Sie zusammengetragen. In unserem Newsblog berichten wir über die aktuellen Corona-Entwicklungen in Berlin und Brandenburg. Die deutschlandweiten und internationalen Coronavirus-News können Sie hier lesen. Welche Corona-Regeln im Teil-Lockdown in Berlin gelten, erfahren Sie hier. Zudem zeigen wir in einer interaktiven Karte, wie sich das Coronavirus in Berlin, Deutschland, Europa und der Welt ausbreitet.

Forscher suchen auch Corona-Impfstoff

Die rund 20 Forschenden um Kurreck haben sich zum einen auf virale Erkrankungen der Leber wie Hepatitis E spezialisiert. Außerdem stehen Lungenkrankheiten wie Covid-19 im Fokus. „Wir entwickeln ein 3D-Modell, das wir mit Corona infizieren wollen, und eine RNA-basierte Inhibition“, sagt Kurreck. Dabei handelt es sich um Stoffe, die gezielt Gene, etwa virale, stilllegen. „Da haben wir auch ganz vielversprechende Kandidaten.“ Die potenziellen Impfstoffe sollen nun gemeinsam mit Mitarbeitern der Virologie der Charité rund um Christian Drosten erprobt werden.

Tierversuche sind in der medizinischen Forschung seit der Mitte des 19. Jahrhunderts gang und gäbe, werden seit Jahrzehnten immer wieder kontrovers diskutiert und von vielen abgelehnt. Auf der einen Seite steht der medizinische Fortschritt. Sie helfen, Leben zu retten – etwa, indem an Vierbeinern neue Operationstechniken ausprobiert werden. Der deutsche Arzt Harald zur Hausen hätte Anfang der 1980er-Jahre ohne Tierversuche nie einen Impfstoff gegen Gebärmutterhalskrebs entwickeln können, was ihm 2008 den Medizin-Nobelpreis einbrachte. Auf der anderen Seite steht das Wohl der Tausenden Mäuse, Ratten, Fische, Hühner und Schweine, Pferde, Hunde, Schafe und Affen, die zum Teil grausamen Prozeduren unterworfen werden. Außerdem werden immer wieder Missstände und Haltungsbedingungen aufgedeckt, die gegen das Tierwohl verstoßen. Vor einem Jahr sorgten entsprechende Bilder aus einem Hamburger Labor für Entsetzten, das mittlerweile geschlossen wurde.

97 Prozent aller am Tier getesteten Stoffe beim Menschen wirkungslos

Kurreck bringt allerdings noch einen anderen Aspekt als den Tierschutz ins Feld, der für eine Testung direkt an menschlichen Zellen spricht. Tierversuche seien schlicht nicht der erfolgreichste Ansatz. „97 Prozent aller Wirkstoffe, die in Tieren getestet werden, funktionieren beim Menschen nicht oder sind toxisch.“ Auf der anderen Seite würden viele für den Menschen gefährliche Erreger Tiere verschonen. Letzteres ist bereits seit Anfang des 19. Jahrhunderts bekannt, nachdem Robert Koch vergeblich versuchte, Affen mit Cholera-Bakterien zu infizieren.

Allerdings sind auch die Organmodelle nicht frei von tierischen Komponenten. Zu ihrer Herstellung wird sogenanntes fötales Kälberserum genutzt. Das wird aus dem Blut von Rinderföten gewonnen, wozu die trächtige Mutterkuh geschlachtet werden muss. „Ein Antrieb von uns ist es außerdem, die Organmodelle frei von diesen grausam gewonnenen tierischen Komponenten herzustellen.“, sagt Kurreck. Als Ersatz seien pflanzliche oder synthetische Stoffe oder ein Teil des menschlichen Serums aus abgelaufenen Blutproben denkbar.

SPD, Grüne und Linke einigten sich in ihrem gemeinsamen Koalitionsvertrag vor vier Jahren darauf, Berlin zur Hauptstadt der Alternativen zu Tierversuchen zu machen. Entsprechende Forschungen gibt es nicht nur an der TU. Im Sommer gab die Einstein-Stiftung Berlin die Gründung des „Einstein-Zentrums 3R“ bekannt. Das wurde gemeinsam vom Max-Delbrück-Zentrum für Molekulare Medizin, der Freien-, Humboldt- und Technischen Universität, der Charité, dem Berlin Institute of Health, dem Bundesinstitut für Risikobewertung und dem Robert-Koch-Institut initiiert. „3R“ steht dabei für das seit den 1950er-Jahre geltende Prinzip für Tierversuche: Replace, Reduce, Refine – der Vermeidung (Replacement) von Tierversuchen wenn möglich sowie der Begrenzung der Tiere (Reduction) und ihres Leidens (Refinement) auf das unerlässliche Maß.

Tierversuche in der Kosmetik seit 2013 verboten

Tierversuche finden mittlerweile nur noch in der medizinischen Forschung statt. Die Kosmetikindustrie darf bereits seit 2013 in der EU nur noch tierversuchsfreie Produkte auf den Markt bringen. Auch Bilder von schwangeren Goldhamstern, die in enge Röhren gepfercht stundenlang Tabakrauch ausgesetzt sind, gehören längst der Vergangenheit an. Die Tabakindustrie versuchte so in den 1970er-Jahren vergeblich zu beweisen, dass Rauchen unschädlich ist. Kurreck ist optimistisch, dass auch medizinische Wirkstoffe irgendwann zugelassen werden können, wenn sie nicht an Tieren getestet wurden.

Jens Kurreck stellt seine Arbeit am Mittwochabend zwischen 18 und 20 Uhr im Rahmen des Podiumsdiskussion „Forschung ohne Tierversuche“ vor. Die Veranstaltung wird jährlich vom Berliner Tierschutzverein ausgerichtet und findet aufgrund der Corona-Pandemie erstmals online über Zoom statt. Die Teilnahme ist kostenlos. Die Zugangsdaten werden nach Anmeldung unter veranstaltung@tierschutz-berlin.de verschickt.