Mäuse kommen in die Röhre
BMBF fördert Forschung zur Verringerung von Tierversuchen
In einem soeben gestarteten Forschungsprojekt gehen Jenaer Wissenschaftler neue Wege, um Tierversuche zu verringern. An dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit knapp 800.000 Euro finanzierten Vorhaben sind drei Institute beteiligt. Die Forscher beschäftigen sich mit Infektionskrankheiten, die durch Pilze und Bakterien ausgelöst werden, sowie mit der als rheumatoide Arthritis bezeichneten Gelenkentzündung. Initiiert wurde das Verbundprojekt vom Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie - Hans-Knöll-Institut - an dem sich auch das technische Herzstück für die Experimente befindet: ein PET/CT für Kleintiere, das soeben in Betrieb genommen wurde.
Positronenemmissionstomographie (PET) und Computertomographie (CT) sind Diagnoseverfahren, die aus dem medizinischen Alltag nicht mehr wegzudenken sind. Spezielle bildgebende Verfahren der Nuklearmedizin, eine ausgefeilte Röntgentechnik und hochleistungsfähige Computer erlauben dem Arzt einen Blick ins Körperinnere. Ohne chirurgischen Eingriff können Krankheitsherde oder Krebsgewebe erkannt und die weitere Behandlung geplant werden. Inzwischen wurden die PET/CT-Systeme stark miniaturisiert und auf die Untersuchung von Kleintieren angepasst.
Damit wird es möglich, den Verlauf von Krankheiten an nur wenigen Tieren über längere Zeiträume hinweg detailliert zu erforschen. Mit der PET/CT-Technologie können krankhafte Veränderungen kleinster Gewebestrukturen im narkotisierten Versuchstier sehr genau erfasst werden. Zudem können die Experten erkennen, ob ein Wirkstoff überhaupt in die betreffenden Gewebe gelangt. Die Ergebnisse ermöglichen dann eine gezielte Veränderung der Substanzen um neue oder verbesserte Medikamente zu entwickeln.
In enger Zusammenarbeit werden Forscher aus dem Hans-Knöll-Institut, dem Friedrich-Loeffler-Institut sowie dem Universitätsklinikum Jena die innovative PET/CT-Technologie nutzen, um ihre jeweiligen Forschungsgebiete weiter voranzubringen. Die Teams um Hans Peter Saluz und Bernhard Hube, beide Abteilungsleiter am Hans-Knöll-Institut, wollen dabei Pilzen auf die Spur kommen, die beim Menschen bisweilen schwerste Infektionen auslösen. Sie befassen sich mit der Hefe Candida albicans, einem wichtigen Auslöser der als Blutvergiftung bekannten Sepsis, sowie mit Aspergillus fumigatus. Dieser Schimmelpilz befällt vor allem Menschen deren Immunsystem nach Organtransplantationen absichtlich lahmgelegt wurde.
Auch krankheitserregende Bakterien werden am HKI erforscht. Im Mittelpunkt stehen Chlamydien, die in menschliche Zellen eindringen und diese schädigen. Normalerweise reagieren die betroffenen Zellen mit einem Schutzmechanismus, der als Apoptose bezeichnet wird. Darunter versteht man das kontrollierte Absterben der befallenen Zelle, um eine weitere Verbreitung des Erregers zu unterbinden. Chlamydien haben nun wiederum Tricks entwickelt, um die Apoptose zu verhindern. Die molekularen Grundlagen der Wechselwirkung zwischen Erreger und Wirt werden im Projekt eingehend studiert.
Hier liegt auch die Schnittstelle zu den Forschern um Konrad Sachse vom Friedrich- Loeffler-Institut. Sie untersuchen Chlamydien-Infektionen bei Vögeln, die auch für den Menschen gefährlich werden können. Hierfür nutzen sie bebrütete Hühnereier als Modell, um den Infektionsverlauf zu erkunden. Die Eier werden dann genau wie lebende Tiere im PET/CT untersucht. Chlamydophila psittaci heißt das Erregerbakterium, das in den Zellen von Ziervögeln sowie Haus- und Nutzgeflügel lebt. Infiziert sich ein Mensch durch Umgang mit diesen Tieren, so kann er an der gefürchteten Papageienkrankheit oder Ornithose erkranken.
Der Immunologe Thomas Kamradt und seine Kollegen vom Universitätsklinikum Jena hingegen erforschen Moleküle und Zellen, die sich gegen körpereigenes Gewebe richten und Autoimmunkrankheiten wie rheumatoide Arthritis auslösen. Mit Hilfe des PET/CT wollen sie nach Möglichkeiten suchen, arthritische Veränderungen im Frühstadium zu erkennen und gezielt zu behandeln.
Um neue Medikamente zur Behandlung von Krankheiten zu entwickeln, benötigen die Wissenschaftler heute detaillierte Kenntnisse über den Krankheitsverlauf. Sind die molekularen Mechanismen bekannt, die einer Infektion oder Entzündung zugrunde liegen, so kann man gezielt Wirkstoffe entwickeln, die dem entgegenwirken und eine Heilung herbeiführen. Solche Untersuchungen erfordern heute noch eine große Anzahl von Tierversuchen. Zur statistischen Absicherung müssen dabei in einem Einzelversuch stets mehrere Tiere eingesetzt werden.
Aus ethischen Gründen sind Forscher bestrebt, den Einsatz von Versuchstieren für die medizinische Forschung zu reduzieren. Mit der Ausschreibung einer Fördermaßnahme zu diesem Thema setzte das BMBF auch ein politisches Zeichen. Unter dem Motto Reduction-Refinement-Replacement sollen die Anzahl von Tierversuchen und die Belastung der Tiere verringert sowie Ersatz durch andere Methoden gefunden werden.
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