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Tierversuche ersetzen
Mit rund 5,3 Millionen Euro bis Ende 2026 fördert die Einstein Stiftung das neue Einstein-Zentrum für alternative Methoden in der biomedizinischen Forschung. Sein Ziel ist es, Tierversuche durch 3D-Modelle aus menschlichen Gewebekulturen zu ersetzen. Damit wollen die Forschenden das Leiden von Tieren verhindern und dafür sorgen, dass die Ergebnisse aus ihren Laborexperimenten leichter auf den Menschen übertragen werden können. Einer der drei Koordinator*innen des Zentrums ist Jens Kurreck, Professor für Angewandte Biochemie an der TU Berlin. Mit seinem Team nutzt er das neue Verfahren „3D-Biodruck“ und druckt Organmodelle aus lebenden Zellen, die ähnliche Funktionen haben wie menschliche Organe. Zudem war er in der Vorbereitungsphase für die Außenkommunikation des Zentrums zuständig.
„In der Corona-Pandemie war es wichtig, sehr schnell wirksame Impfstoffe zu entwickeln. Ohne Tierversuche wäre das heute nicht möglich gewesen“, erklärt Prof. Dr. Jens Kurreck. Genau diese große Bedeutung in der biomedizinischen Forschung würde uns aber auch die moralische Pflicht auferlegen, soweit es irgend möglich ist, das Leiden von Tieren in diesen Versuchen zu minimieren und sie in Zukunft ganz durch andere Verfahren zu ersetzen. „Letzteres ist sogar aus egoistischen Gründen von Interesse“, sagt Kurreck. Denn obwohl Tierversuche in der Biomedizin derzeit unverzichtbar erschienen, seien diese eigentlich sehr unzuverlässig. „90 Prozent aller Wirkstoffe, die sich im Tierversuch als vielversprechend herausgestellt haben, fallen nachher bei der klinischen Überprüfung am Menschen durch. Bei Krebsmedikamenten sind es sogar 97 Prozent.“ Dass Tierversuche überhaupt auf den Menschen übertragbare Ergebnisse liefern, sei dem Ideenreichtum der Forschenden zu verdanken, die die Experimente geschickt planen. Zukünftig müsse diese Kreativität verstärkt in Experimente gesteckt werden, die direkt mit menschlichen Zellen arbeiten.
Dieser Aufgabe haben sich die Wissenschaftler*innen des neuen Einstein-Zentrums verschrieben. Es besitzt kein eigenes Gebäude, sondern umfasst Forschungsgruppen an der Charité – Universitätsmedizin Berlin, der Freien Universität Berlin, der Humboldt-Universität zu Berlin sowie der Technischen Universität Berlin. Zudem steht es in enger Kooperation mit dem Berlin Institute of Health in der Charité, dem Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin, dem Bundesinstitut für Risikobewertung und dem Robert Koch-Institut. Geplant sind sechs Forschungs- und zwei Querschnittsprojekte zu Darm, Lunge, Herz, Hirn, Leber und zur neuromuskulären Verbindung. Grundlage sind immer menschliche Zellen.
3D-Biodruck mit lebenden Zellen
„Man kann sogenannte Organoide zum Beispiel durch Selbstorganisation der Zellen wachsen lassen, unsere Forschungsgruppe aber druckt die Organmodelle“, erklärt Jens Kurreck. Damit habe sie innerhalb des Zentrums ein Alleinstellungsmerkmal. Der Druck geschieht tatsächlich mit „Biotinte“, die aus menschlichen Zellen in einem Hydrogel besteht. Die Tinte wird Schicht für Schicht von einer Düse aufgetragen und dabei durch Zugabe von Kalziumionen verfestigt. Ein anderes Verfahren nutzt einen Laser zum Verfestigen, mit dem sich besonders feine Strukturen erzeugen lassen, etwa Geflechte von künstlichen Adern. Das Ergebnis ist ein bis zu einem Quadratzentimeter großes und einen Millimeter hohes Gebilde, das auch aus verschiedenen Zelltypen bestehen kann. „Auf diese Weise können wir erstmalig das Wechselspiel zum Beispiel zwischen lebenden, menschlichen Leberzellen und den Zellen der umgebenden Blutgefäße in drei Dimensionen untersuchen“, sagt Kurreck. Auch ein Lungen-Modell ist in Arbeit, das im Sommer in einem Hochsicherheitslabor an der Charité oder der Freien Universität für die Forschung mit Corona-Viren genutzt werden soll.
Formel 3R für neues Einstein-Zentrum
Als Abkürzung für das neue Einstein-Zentrum für alternative Methoden in der biomedizinischen Forschung haben seine Wissenschaftler*innen die grundlegende Formel für einen ethischen Umgang mit Tierversuchen gewählt, die bereits 1959 von den Briten William Russel und Rex Burch aufgestellt wurde: 3R. Das steht für Replace (Tierversuche ersetzen), Reduce (die Anzahl der Tiere reduzieren) und Refine (die Versuchsbedingungen verfeinern und so die Aussagekraft des Versuchs erhöhen und/oder das Leid der Tiere mindern). Das Einstein-Zentrum 3R (EC3R) wird im Jahr 2024 einer Zwischenevaluation unterzogen. Die bis Ende 2026 veranschlagten Mittel von rund 5,3 Millionen Euro stellt das Land Berlin der Einstein Stiftung zusätzlich zu ihrem Grundhaushalt zur Verfügung. „Forschungsansatz, Struktur und Vernetzung der beteiligten Partner haben großes Potential, Berlin als wichtigen Standort in der Erforschung alternativer Methoden zu Tierversuchen zu etablieren“, erklärt Prof. Dr. Günter Stock, der Vorstandsvorsitzende der Einstein Stiftung, anlässlich der Förderentscheidung.
Webseite des Vorbereitungsmoduls des neuen Einstein-Zentrums EC3R: https://www.ec3r.org/
Weitere Informationen erteilt Ihnen gern:
Prof. Dr. Jens Kurreck
TU Berlin
Institut für Biotechnologie
FG Angewandte Biochemie
E-Mail: info@angewbiochem.tu-berlin.de
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Wissenschaftler
Biologie, Medizin, Tier / Land / Forst
überregional
Forschungsprojekte, Kooperationen
Deutsch
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