Zwei-Organe-Chip soll Tierversuche überflüssig machen
TU-Wissenschaftler Dr. Uwe Marx mit Multi-Organ-Chip
Tierversuche sind in der Forschung Gang und Gäbe. Laut EU-Statistik wurden allein im Jahr 2011 mehr als elf Millionen Tiere zu Forschungszwecken eingesetzt, die meisten davon für Testungen neuer Medikamente, Chemikalien oder Kosmetika. Die Aussagekraft von Tests am Tier für die Wirkung auf den Menschen ist jedoch begrenzt. Viele teure Experimente werden daher wieder abgebrochen. Im Schnitt fallen neun von zehn Kandidaten für Medikamente in der klinischen Testung am Menschen durch, obwohl sie zuvor am Tier erfolgreich getestet wurden.
Mini-Organe auf dem Chip reagieren wie echte Organe
Nicht zuletzt deshalb wird weltweit nach Alternativen zu Tierversuchen gesucht. Wissenschaftler der TU Berlin melden jetzt einen bemerkenswerten Erfolg. Das Team um Prof. Dr. Roland Lauster vom Fachgebiet Medizinische Biotechnologie hat einen „Zwei-Organe-Chip“ entwickelt, an dem neue Substanzen getestet werden können. Auf dem Chip befinden sich organähnlichen Gewebestrukturen im Mikromaßstab, die durch blutgefäßähnliche Mikrokanäle miteinander verbunden sind. Laut TU-Wissenschaftler Dr. Uwe Marx reagieren die Organstrukturen wie echte Organe.
„Die Mikroorgane im Chip liefern uns Ergebnisse, die die natürliche Reaktion menschlicher Organe zum Beispiel auf Nebenwirkungen von Medikamenten, Kosmetika, Chemikalien oder anderen Produkten in einzigartiger Weise, verlässlich vorhersagbar machen,“ sagt Marx, „ sodass derartige Produkte gar nicht erst vorklinisch am Tier getestet werden müssen.“ Auch die nachfolgenden klinischen Tests an menschlichen Probanden könnten vielfach entfallen, ist der Wissenschaftler überzeugt. „Bei gleichzeitig sinkenden Entwicklungskosten.“
Das TU-Team hat sich darauf spezialisiert, menschliche Organe und Organsysteme über lange Zeiten im Mikromaßstab zu züchten. Dafür nutzen die Forscher nur wenige lebende Zellen, zum Beispiel aus Leber, Gehirn, Haut, Niere oder Darm, die in organtypischer dreidimensionaler Anordnung jeweils die komplette Funktion des Organs in kleinerem Maßstab abbilden und simulieren.
Weniger Tierversuche und Entwicklungskosten
„Wir hoffen, dass wir Versuche an mehreren Millionen Tieren jährlich allein in Deutschland überflüssig machen – und gleichzeitig die Entwicklungskosten von neuen Medikamenten, Kosmetika und Chemikalien erheblich senken können“, so Marx, der für den „Zwei-Organe-Chip“ den Tierschutzforschungspreis des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft erhalten hat.
Künftig wollen die TU-Wissenschaftler und ihr Spin-off die „TissUse GmbH“ mehr als nur zwei Organe auf einen Chip packen können. „Das Ziel ist es, einen Mini-Organismus mit allen lebenswichtigen Organen abzubilden", so Uwe Marx.
Foto: © TU Berlin/PR/Phillipp Arnoldt
