Mit künstlichen Herzzellen soll man zukünftig zahlreiche Tierversuche verhindern können, um unerwünschte Wirkungen von Arzneimitteln voraussagen zu können.
Eine internationale Forschergruppe aus Deutschland, Großbritannien und den Niederlanden wollen nun herausfinden, ob dazu auch künstliche Herzzellen geeignet sind. Dadurch könnte man Tierversuche reduzieren oder im Optimalfall völlig darauf verzichten. Dem National Center for the Replacement, Reduction and Refinement of Animals in Research (NC3Rs), welches Forschungsprojekte zur Reduzierung von Tierversuchen unterstützt, fördert die Untersuchungen deshalb mit einer Million britischer Pfund.
Ohne Tierversuche lässt sich die Sicherheit von neuen Medikamenten bislang nicht vorhersagen. Forscher des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) wollen mit Kollegen aus Großbritannien und den Niederlanden untersuchen, ob sich mit künstlichen Herzzellen Nebenwirkungen von Arzneimitteln voraussagen lassen. Dadurch könnten Tierversuche reduziert werden oder ganz entfallen. Die Wissenschaftler haben dafür eine Million Pfund beim britischen National Center for the Replacement, Reduction and Refinement of Animals in Research (NC3Rs) eingeworben, welches Forschungsprojekte zur Reduzierung von Tierversuchen unterstützt.
Mit Hilfe sogenannter induzierten pluripotenten Stammzellen im Zusammenhang mit Herzmedikamenten Tierversuche verhindern
Lebensbedrohliche Nebenwirkungen von zugelassenen Medikamenten betreffen oft das Herz. „So kommt es zum Beispiel bei dem Antibiotikum Erythromycin bei einem von tausend Patienten zum plötzlichen Herztod“, sagt Experte Prof. Dr. Thomas Eschenhagen vom Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK). Auch Antiallergika, Psychopharmaka oder Malariamittel können das Herz aus dem Takt bringen, viele der neuen Tumormittel können den Herzmuskel angreifen. Neue Medikamente müssen deshalb, bevor sie zugelassen werden, ausführlich auf ihre Wirkung auf das Herz getestet werden.
Statt mit Tieren zu experimentieren wollen die Forscher diese Tests nun ins Labor verlagern – mit Hilfe der sogenannten induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS) will man solche Tierversuche verhindern. Mit dieser Technik lassen sich menschliche Zellen wieder in ihre Urform, die Stammzellen, zurückverwandeln. Aus Stammzellen können Wissenschaftler dann beliebige menschliche Gewebe oder ganze Organe züchten.
Eschenhagens Team im Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) ist auf Herzmuskelzellen spezialisiert. Den Forschern ist es im Labor gelungen, iPS-Herzzellen in geordneten, hoch organisierten Verbänden wachsen zu lassen. Diese kommen der Struktur echten Herzgewebes sehr nah. Im Rahmen von DZHK-Forschungsprojekten wollen die Forscher eigentlich herausfinden, ob diese Gewebe einmal kranke Herzen heilen können. Genauso geeignet sind die zuckenden Herzmuskelstreifen aber auch für Medikamententests.
„Nur in solchen Modellen kann man ermitteln, wie sich pharmazeutische Wirkstoffe auf die Kraft des Herzens auswirken, die wichtigste Nebenwirkung von Medikamenten“, sagt Pharmakologe Eschenhagen. Außerdem hoffen die Forscher, dass die Aussagekraft von menschlichem Gewebe größer ist als die eines tierischen Organismus.
Vier Expertengruppen wollen mit alternativen Methoden zur Medikamententestung Tierversuche verhindern
Die vier beteiligten Forschungsgruppen, zwei davon aus Großbritannien, wollen nun verblindet eine Auswahl von Arzneimitteln vergleichend in verschiedenen Standard-iPS-Zelltests und den künstlichen Herzgeweben untersuchen. Am Ende soll die beste Methode zur Medikamententestung in den Routinebetrieb von Pharmaunternehmen überführt werden. Dies wird Tierversuche zwar nicht vollständig ersetzen, aber, so die Hoffnung der Forscher, dadurch wird man viele Tierversuche verhindern können.
Das britische NC3Rs führt akademische Forscher, kleine und mittelständische Unternehmen und die Pharmaindustrie zusammen. 3Rs steht für Replacement, Reduction and Refinement (Ersatz, Verringerung, Verbesserung) von Tierversuchen in Forschung und Testung. Die Initiativen von NC3Rs werden von großen Pharmaunternehmen unterstützt.
Mehr Infos unter http://dzhk.de/.
Bild: Die Wistar-Ratte ist ein häufig verwendeter Modellorganismus, zukünftig kann man vermutlich viele Tierversuche verhindern. © Pakhnyushcha / shutterstock.com
