Corona-Forschung: Alternativen zu Tierversuchen zeigen ihre Stärken!

Das Wissenschaftsmagazin „New Scientist“ hat bereits in seiner Ausgabe vom 29. Oktober 2016 in einer Coverstory vor der Krise in der Forschung nach neuen Medikamenten durch Tierversuche gewarnt (s. Martin Balluch's Blog). Es werde immer schwieriger, neue Medikamente zu finden, die auch effektiv sind und keine unvorhergesehenen Nebenwirkungen haben. Die Pharmaindustrie könne kaum mehr Erfolge vorweisen, die Forschungskosten pro Medikament dagegen stiegen ins Unermessliche, sie würden sich alle 10 Jahre verdoppeln. Die Chefredaktion von „New Scientist“ identifizierte als Verantwortlichen die neuen gentechnischen Methoden, die Tiere derart verändern würden, dass sie dieselben Symptome wie bei menschlichen Krankheiten zeigen, die aber ganz andere Ursachen haben. Sie seien daher als Modell für menschliche Krankheiten unbrauchbar.

In seinem wissenschaftlichen Buch „The costs and benefits of animal experiments“ stellt Andrew Knight eine Reihe von erschütternden Ergebnissen wissenschaftlicher Studien zur Wirksamkeit von Tierversuchen zusammen. So zeigt sich, dass insbesondere zur Giftigkeit von Substanzen die Ergebnisse an derselben Tierart ganz unterschiedlich ausfallen, je nachdem wie gut die Tiere gehalten worden sind. Kleine Käfige nahe lärmender Ventilatoren, in Augenhöhe der Menschen, neben einer Leuchtstoffröhre stressen die Versuchstiere derart, dass sie sehr sensibel auf Substanzen reagieren. Dieselbe Tierart dagegen in gut strukturierten, großen Käfigen ohne Lärm, Menschen und Licht ist wesentlich immuner. Die Folge ist, dass sich Ergebnisse von Tierversuchen nicht von einem Labor ins andere übertragen und wiederholen lassen. Das ist aber eine wesentliche Voraussetzung, um von einer wissenschaftlichen Methode und daher von verlässlichen Erkenntnissen zu sprechen. 92 % der im Tierversuch wirksamen Medikamente waren deshalb für den Menschen unbrauchbar oder sogar schädlich.

Diese negativen Erfahrungen mit Tierversuchen in der angewandten medizinischen Forschung lassen sich natürlich auch auf die momentanen Bemühungen übertragen, einen Impfstoff oder ein Medikament gegen das Coronavirus zu finden. Dazu kommt noch der Zeitfaktor. Es bestehen Zweifel, ob die Bevölkerung und die Wirtschaft im Fall einer zweiten Coronawelle wieder bereit und in der Lage sind, in Isolation zu gehen. Dann kann nur noch ein Impfstoff oder wenigstens ein Medikament helfen. Deshalb drängt die Zeit. Tierversuche sind aber notorisch langsam, bis ein Ergebnis vorliegt.

Selbst wenn man also von den ethischen Argumenten absieht, ist es auch im Sinne der menschlichen Gesundheit dringend notwendig, sich nach Alternativen umzusehen. Und zum Glück existieren diese. Gerade in den letzten Jahren wurde die Methodik, Versuche an menschlichen Zellkulturen durchzuführen, immer weiter verbessert und verfeinert. Vor 20 Jahren konnte man nur an Zellklumpen einer einzigen Art Substanzen erproben. Der Tierversuch sei deshalb unumgänglich, wurde gesagt, weil Organe nicht nur aus einer Zellart, und der Mensch aus zahlreichen Organen besteht, die miteinander wechselwirken. Doch seit mittlerweile über 10 Jahren gibt es Organoide aus menschlichen Zellen, also sozusagen Mini-Organe, die sämtliche relevanten Zelltypen eines Organs in räumliche Wechselwirkung setzen. Und seit Kurzem kann man auf einen Silikatchip gleich mehrere solche menschlichen Organoide setzen und durch Mikroröhrchen miteinander in genau jener Weise korrespondieren lassen, wie das im menschlichen Körper geschieht. Die Vorteile sind offensichtlich:

• Der Versuch findet an menschlichen Zellen statt, die Übertragung der Ergebnisse von Tieren auf den Menschen ist nicht notwendig. Man kann sogar die Zellen aus einem_r einzigen Patient_in nehmen, und muss dann nicht einmal mehr die Ergebnisse von einem Menschen auf den anderen übertragen.
• Beim Versuch arbeitet man mit normierten Organoiden, die Ergebnisse lassen sich also einwandfrei reproduzieren, egal wo sie durchgeführt werden.
• Während beim Tierversuch das Tier als „Black Box“ fungiert, an dem man zwar das Endergebnis sehen kann, aber man weiß noch lange nicht, warum diese Wirkung eingetreten ist. Beim „human-on-a-chip“ kann man ganz genau die Wirkung der Substanz verfolgen und feststellen, wo und warum sie eingetreten ist.
• Der Versuch am „human-on-a-chip“ bringt wesentlich schneller Ergebnisse.

Der Verein „Ärzte gegen Tierversuche“ in Deutschland beschäftigt sich ganz konkret mit wissenschaftlichen Fortschritten in der Coronaforschung durch solche Alternativen. So wird auf ihrer Webseite der Forschungsbericht vom Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie vom 5. Mai 2020 wiedergegeben, der menschliche Lungen-Organoide als „ideales Testsystem für die Corona-Infektion“ bezeichnet. Am 14. Mai 2020 berichtete das Wissenschaftsmagazin „Science“ davon, dass es einer niederländischen Forschergruppe gelungen war, am menschlichen Darm-Organoid zu zeigen, dass und auf welche Weise Coronaviren das Magen-Darm-System angreifen.

Expert_innen auf dem Gebiet der Mikrofluidik und der „human-on-a-chip“ Technologie gehen davon aus, dass in absehbarer Zeit keine Giftigkeitsversuche, und wenig später auch keine Versuche mehr zur Wirkung von Medikamenten, an Tieren mehr durchgeführt werden, weil die Alternativen wissenschaftlich haushoch überlegen sind. Wir leben jetzt gerade im Umbruch. Da könnte die Coronakrise doch der Anlass sein, diesen so wichtigen Paradigmenwechsel jetzt zu vollziehen!