Unimedizin Mainz zeichnet tierleidfreies Verfahren aus

Die Auslobung soll Jungwissenschaftler*innen motivieren, tierversuchsfreie Methoden zu erforschen und das Leiden der Tiere in Experimenten zu reduzieren (1). Bundes- und Landesverband Menschen für Tierrechte begrüßen sowohl die Einrichtung dieses Preises als auch die Auszeichnung des tierleidfreien Verfahrens.

Die diesjährige, erste Preisträgerin ist die Biologin Miriam Pons, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Toxikologie der Universitätsmedizin Mainz. Sie erhält den Preis für ihre Untersuchung zum Thema „humanes Thrombozytenlysat als validierter Ersatz für tierisches Serum zur Beurteilung der Chemosensitivität“. Bundes- und Landesverband Menschen für Tierrechte begrüßen sowohl die Einrichtung dieses Nachwuchswissenschaftler-Preises durch die Universitätsmedizin Mainz als auch die Auszeichnung dieses Verfahrens. „Obwohl es immer mehr moderne tierversuchsfreie in-vitro-Methoden gibt, kultivieren viele Wissenschaftler*innen ihre Zellen und Gewebe noch immer mit fötalem Kälberserum, das unter großem Tierleid gewonnen wird. Deswegen ist jeder Ansatz zu begrüßen, der es ermöglicht, auf FKS zu verzichten!“, sagt Carolin Spicher, Biologin und Fachreferentin beim Bundesverband Menschen für Tierrechte.

Leidvoll: fötales Kälberserum

Zur Gewinnung von FKS werden ungeborene etwa sieben Monate alte Rinderföten während der Schlachtung des Muttertiers herausgeschnitten und anschließend entblutet. Häufig ersticken sie schon während des Schlachtprozesses. Die Gewinnung von fötalem Kälberserum ist in Deutschland verboten, weil die Methode ethisch inakzeptabel ist. Die Verwendung von FKS als Nährmedium für Zellkulturen ist aber nach wie vor erlaubt. Das FKS wird in der Regel in außereuropäischen Ländern gewonnen, mit Ausnahme der französischen Firma Biowest (2).

FKS: Verbrauch steigt weltweit

Die Standardmedien für die Kultivierung tierischer und humaner Zellen sind sogenannte definierte Zellkulturmedien (Basalmedien). Jedoch werden die Primärzellen oder Zelllinien zusätzlich „motiviert“, sich zu teilen. Das geschieht über ein noch nicht vollständig geklärtes Zusammenspiel von Hormonen und Wachstumsfaktoren aus FKS, das dem Basalmedium zugefügt wird. Mit diesem Serum wird jedoch ein undefiniertes Gemisch biologisch aktiver Substanzen in ein definiertes Kulturmedium eingebracht. Obgleich diverse Firmen mittlerweile serumfreie Medien für verschiedene Zelllinien anbieten, steigt der Verbrauch an FKS jedoch weltweit an (3). „Der Einsatz von einem undefinierten Gemisch ist nicht nur ethisch, sondern auch wissenschaftlich nicht vertretbar. Dass die Verwendung von tierischem Serum und – meist – menschlichen Zellen physiologisch nicht passt, wurde lange Zeit von der Wissenschaft ignoriert“, kritisiert Spicher.

Ziel: serumfreie Nährmedien

Zwar laufen bereits seit Jahren etliche Forschungen zum Ersatz des FKS durch beispielsweise tier-serumfreie, komplett serumfreie sowie serum- und proteinfreie Nährmedien. Insofern ist die Arbeit von Miriam Pons kein komplett neuer Ansatz. Seit 2008 empfiehlt die europäische Validierungsbehörde ECVAM die Verwendung serumfreier Medien. Die Industrie ist bereits auf die Thrombozyten aufmerksam geworden. Die Kommerzialisierung von Alternativmedien steht jedoch noch am Anfang ihrer Entwicklung. Mittlerweile gibt es rund zehn Firmen, die Thrombozytenlysate anbieten, darunter ist die Firma Cook Biotech die größte. Jeder Forscher hat mit seinen Zellen ein spezifisches Problem, das gelöst werden muss.

Individuelles humanes Nährmedium

Dies ist Miriam Pons nun gelungen: Sie untersuchte gezielt die spezielle Fragestellung, ob humanes Thrombozytenlysat als Nährmedium für spezifische humane Zellkulturen (Leukämie- und Darmkrebszellen) geeignet ist. In diesen Zellkulturen soll die Chemosensitivität (zum Beispiel von Medikamenten zur Behandlung von Tumoren) ermittelt werden. Pons konnte zeigen, dass humanes Thrombozytenlysat als Nährmedium für diese Zellkulturen gut geeignet ist. Erste Ergebnisse wurden bereits veröffentlicht (4). In weiteren laufenden und zukünftigen Arbeiten will die Biologin den Einsatz von humanem Thrombozytenlysat an weiteren Zelltypen erforschen und strebt die Validierung der Ergebnisse an. Denn nur eine positive Validierung wird letztlich auch zur Anwendung in der Forschung und zur Verdrängung des FKS führen.

Die Einführung des Preises für die Umsetzung des 3 R-Prinzips an der Universitätsmedizin Mainz wurde vom Leiter des Translational Animal Research Center (TARC) der Universitätsmedizin Mainz initiiert.