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Eine Alternative für Forschungszwecke : Gehirnströme statt Tierversuche

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In Rostock arbeitet eine Biotechnikfirma an einer Alternative zu Tierversuchen. Olaf Schroeder und Alexandra Voss entwickeln einen Chip, auf dem sich Nervenzellen befinden. Das Projekt:

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erstellt am 01.Okt.2012 | 06:18 Uhr

Rostock-Warnemünde | Das Gehirn der Maus passt auf einen Chip, der etwa halb so groß ist wie eine Kreditkarte. Mit bloßem Auge sind die rund 100 000 Nervenzellen auf dem Chip nicht zu erkennen, doch der Computer macht die Gehirnströme sichtbar. Für Biologin Alexandra Voß sind die elektrischen Signale ein "Konzert", das sich bei jeder untersuchten Substanz von Medikamenten oder Chemikalien anders anhört. Die Geschäftsführerin des Biotechnologieunternehmens NeuroProof in Rostock-Warnemünde hat ein Testverfahren mit entwickelt, das bislang übliche Tierversuche im großen Umfang ersetzt.

Im vergangenen Jahr wurden laut dem Verband "Menschen für Tierrechte" in Deutschland beinahe drei Millionen Versuchstiere für umstrittene Versuche benutzt, in Mecklenburg-Vorpommern waren es 35 000. Oft ging es darum, Wirkungen und Nebenwirkungen von neuen Stoffen zu ermitteln. Forscher wie die Biologin Voß und ihr Kollege Olaf Schröder tüfteln erfolgreich an Alternativen. Die Chip-Methode könne nicht nur Tierversuche überflüssig machen, sondern sie liefere im Vergleich auch tiefer gehende Ergebnisse.

"Wir haben viel umfassendere Daten", erklärt Mathematiker Schröder. Bei Tierversuchen gehe es beispielsweise nur um ein Untersuchungsmerkmal. "Wie lange schwimmt die Maus, wie lange läuft sie im Rad, ohne zu stolpern?" Die auf dem Chip gebannten Nervenzellen könnten indes mehrere Untersuchungsergebnisse liefern. Auch der Bundesverband "Menschen für Tierrechte" hält es für möglich, Tierversuche durch Alternativmethoden komplett zu vermeiden. Computersimulationen und Untersuchungen von Zellkulturen könnten die Wirkung eines Medikaments oder einer Chemikalie auf den Menschen besser vorhersagen, sagt die stellvertretende Verbandsvorsitzende Christiane Baumgartl-Simons.

Voß und Schröder setzen beispielsweise auf Zellkulturen und Computerleistung, wobei sie noch nicht komplett auf Versuchstiere verzichten können. Die Nervenzellen auf dem Chip stammen aus Gehirnen von Maus-Embryonen. "Wir müssen eine Maus töten, können die Zellen aber auf bis zu 40 Chips aussäen", sagt Voß. Zudem wird die Wirkung einer neuen Substanz pro Chip in neun unterschiedlichen Dosierungen gemessen. Voß hält ihre Methode, an der sie 15 Jahre lang gearbeitet, deshalb für "schneller, besser und preiswerter" als herkömmliche Tierversuche.

Die Nervenzellen auf dem Chip bilden Tausende Verbindungen und untereinander ein hochkomplexes Netzwerk. Vier Wochen lang werden sie von den Wissenschaftlern ständig durch das Mikroskop beobachtet.

Der eigentliche Versuch dauert wenige Stunden, indem die zu untersuchenden Substanzen mikroliterweise auf den Chip geträufelt und die elektrischen Signale der Nervenzellen per Elektroden gemessen und auf den Computer übertragen werden.

Die Reaktion der Nervenzellen, verpackt in Daten von mehreren Gigabytes, gilt nachher als Fingerabdruck "der Substanz und kann mit einer firmeneigenen Datenbank verglichen werden. Dadurch sehen wir, welche Substanzen ähnlich wirken", erläutert Schröder, ebenfalls NeuroProof-Geschäftsführer. Mehr als 100 Substanzen seien bereits in der Datenbank gespeichert, darunter viele klassische Medikamente gegen Schmerzen, Epilepsie, Alzheimer und Depressionen.

Überzeugter Tierversuchsgegner aus ethischen Gründen ist Schröder dennoch nicht. "Man muss abwägen zwischen Tierleid und möglichem Nutzen für die Menschen." Der Forscher ist trotzdem froh, mit Zellkulturen zu arbeiten. "Wenn man kein schlechtes Gewissen haben muss, ist das umso besser."

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