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StartseiteForschung aktuellVirtuelle Versuchskaninchen28.05.2008

Virtuelle Versuchskaninchen

Serie: Alternativen zum Tierversuch

Medizin. - Freiburger Forscher haben eine vielversprechende Alternative zu Tierexperimenten gefunden. Sie testen Wirkstoffe nicht in vitro, also an Zellen im Reagenzglas, sondern "in silico", im Silizium-Chip eines Computers.

Von Marieke Degen

Bereits existierende Tierversuchsdaten lassen sich vielfach nutzen. (Stock.XCHNG / Müjde Yavuz)
Bereits existierende Tierversuchsdaten lassen sich vielfach nutzen. (Stock.XCHNG / Müjde Yavuz)
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Testen und leben lassen

Ein Computerprogramm, das vorhersagen kann, ob ein Stoff krebserregend ist oder nicht: Für manche Toxikologen klingt das nach Science-fiction.

" Es gibt natürlich Leute, die da prinzipiell Vorbehalte haben. Also alle Leute, die biologisch orientiert sind, die sagen natürlich, wie kann man das mit dem Computer machen? Und vertrauen der Sache nicht oder sagen, da muss man noch die und die Untersuchungen dazu machen. "

Christoph Helma von der Uni Freiburg hat das Computerprogramm entwickelt. Der Toxikologe hat nie Experimente mit Tieren gemacht. Aber er weiß, dass es viele Daten von Tierversuchen gibt. Und die will er nutzen.

" Wenn man jetzt die krebserregende Wirkung vorhersagen will, kann man zum Beispiel die bereits existierenden Tierversuchsdaten nehmen als Grundlage für die Vorhersage von neuen Verbindungen. "

Genau das macht LAZAR, so heißt das Programm. Jeder darf es kostenlos nutzen, auf Helmas Website im Internet. Christof Helma klappt sein kleines schwarzes Notebook auf und tippt eine Strukturformel in das Suchfeld auf seiner Website. Dichlorphenoxy-Essigsäure, ein Pflanzenschutzmittel. Dann durchforstet das Programm eine riesige Datenbank. Es sucht nach Verbindungen, die eine ähnliche chemische Struktur haben, und die schon mal an Ratten oder Mäusen getestet worden sind. Daraus kann das Programm ableiten, ob das Pflanzenschutzmittel auch Krebs auslösen könnte. Nach ein paar Sekunden wird das Ergebnis präsentiert.

" In dem Fall sagt die Vorhersage: diese Verbindung ist inaktiv, also nicht krebserregend. Und gleichzeitig bekommt man die Begründung dafür, warum diese Struktur nicht als krebserregend eingestuft werden, und das sind diese Verbindungen, die ähnliche Strukturen haben. "

Auf dem Bildschirm erscheinen Dutzende Strukturformeln, die alle fast gleich aussehen. Sie sind alle grün markiert, für nicht krebserregend. Wie verlässlich die Vorhersage ist, hängt von der Datenmenge ab. Je mehr ähnliche Verbindungen in der Datenbank gefunden werden, desto sicherer ist die Prognose. In 80 Prozent der Fälle liefere LAZAR das gleiche Ergebnis wie ein richtiger Tierversuch, sagt Helma.

" Was ich vielleicht noch sagen sollte, ist, dass man nicht alle Tierversuche dadurch vermeiden kann. Sehr oft ist es so, dass man einfach in der Datenbank nicht genügend Informationen findet. "

Um ganz sicher zu gehen, müsste man die neue Chemikalie dann doch an Tieren testen.

" Der Vorteil ist, dass man diese Versuche sehr gezielt machen kann, und neue Substanzklassen damit abdecken kann, und dann kann man für alle ähnlichen Substanzen auf Tierversuche verzichten. "

Christoph Helma füttert seine Datenbank ständig mit neuen Studienergebnissen. Inzwischen lässt sich mit LAZAR nicht nur vorhersagen, ob ein Stoff krebserregend ist, sondern auch, ob er das Erbgut angreifen könnte oder die Leber. Ein Teil der Daten stammt sogar vom Menschen, aus Arzneimittelstudien. Helma würde gern mehr davon einsetzen. Aber die Pharmafirmen rücken ihre Daten nur ungern heraus. Vor ein paar Wochen hat Helma das Programm bei ECVAM eingereicht, der europäischen Zulassungsstelle für Alternativen zum Tierversuch. Dort soll es jetzt offiziell überprüft werden. Einige Firmen setzen LAZAR aber längst ein, um neue Chemikalien zu testen und rechtzeitig zu verwerfen, wenn sie gefährlich sein könnten. Doch Helma weiß: Um Toxikologen endgültig zu überzeugen, müsste LAZAR noch einen Schritt weiter gehen.

" Dass man dem Toxikologen nicht nur sagen kann, das ist krebserregend oder nicht, sondern dass man sagen kann, das ist krebserregend, und zwar deswegen, weil es die DNA angreift, dass man den Wirkmechanismus vorhersagt. "

Ein Computerprogramm, das vorhersagen kann, wie genau eine Chemikalie in der Zelle wirkt, das wäre das große Ziel. Aber bis dahin ist es noch ein weiter Weg.

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