Es gibt inzwischen für viele Teile des Körpers künstliche Testmodelle aus dem Labor. An ihnen werden Hautcremes, Spülmittel, Pflanzenschutzsprays und alle anderen Chemikalien getestet, die die Industrie produziert. Sie sollen Tierversuche ersetzten. Ein Grund sind die ethischen Probleme mit Tests an Tieren. Ein anderer ist der Kostenfaktor. Tierversuche sind teuer, dauern lange und liefern längst nicht immer die passenden Aussagen.
Es ist eine große Blackbox, die wir alle nicht verstehen. Wir tun auf der einen Seite etwas rein und sehen auf der anderen Seiten einen Effekt. Wenn der Effekt sich aber eigentlich auf die Hautbarriere reduziert, dann kann man das eben auf diese Hautbarriere reduzieren, und wenn ich genau wissen will, ist die Substanz ätzend, dann mache ich mir ein Modell, das im Hinblick auf diese Fragestellung optimiert ist. Das heißt, ich kann andere Aspekte beiseite lassen, habe aber ein optimale Testbedingung im Hinblick auf genau diese Fragestellung.
Professor Claus-Michael Lehr vom Institut für Pharmazeutische Technologie der Universität des Saarlandes. Die Hautbarriere ist das entscheidende Modell, denn die Haut ist unser Kontakt zur Außenwelt. Dr. Manfred Liebsch von der Zentralstelle zur Erfassung und Bewertung von Ersatz- und Ergänzungsmethoden zum Tierversuch aus Berlin:
Es nützt uns gar nichts, wenn wir sagen, ein Stoff ist giftig für die Zelle, wir müssen wissen, kann diese Konzentration an der Stelle im Körper vorkommen. Und dem vorgeschaltet sind Barrieren, wie die Hautbarriere, die verhindern, dass Fremdstoffe in den Körper eindringen. Das sind ganz wichtige Fragenstellungen, in dem Moment, wo wir in-vitro-Systeme anpacken, müssen wir immer oben drauf setzen, dass wir uns überlegen, kommt der Stoff eigentlich dahin.
Ein dreidimensionales Hautmodell ist eigentlich nichts weiter als mehrere Schichten aus verschiedenen Sorten von Zellen. Es sind menschliche Zellen, die genauso angeordnet sind wie in der echten Haut. Allerdings ist es nicht so einfach, tatsächlich die Eigenschaften einer lebenden Haut nachzuahmen. Also entwickeln die Wissenschaftler für jede Fragestellung ein eigenes System. Mal ist die äußerste Schicht besonders ausgefeilt, mal die Verbindung zu den tieferen Gewebeschichten. Eine Sonnenschutzcreme darf nicht hindurch, sondern soll auf der Haut liegen bleiben. Die Wirkstoffe aus Nikotinpflastern müssen die Haut passieren, um in der Blutbahn die Sucht des Rauchers zu lindern. Stoffe aus der chemischen Industrie müssen in Gefahrenklassen eingeteilt werden. Dafür wird getestet, ob sie die Haut verätzen, reizen, unter Lichteinfluss zu Gift werden oder schlicht, ob sie überhaupt hindurchkommen. Für diese Fragestellungen – ätzen, Giftentwicklung unter Lichteinfluss und die Aufnahme in die Haut – sind inzwischen sind vier Testverfahren an Hautmodellen international als Alternativen zu Tierversuchen anerkannt. Aber das ist erst der Anfang.
Da sind wir jetzt im Bereich der Hautreizungen und möglicherweise in vier, fünf Jahren so weit, dass wir Allergien machen können. Hautätzungen haben wir geschafft und wenn wir Hautreizungen auch haben, kann man sagen, ist die Haut ganz und gar mit in-vitro-Methoden, also mit Ersatzmethoden zu schaffen, dann gibt es keinen Tierversuche mehr in dem Bereich.
Wenn es um reine Ja-Nein Antworten geht – wird die Haut geschädigt, lässt sie einen Stoff durch – sind die Zellsysteme gut geeignet. Mit ihnen lassen sich viele Substanzen in kürzester Zeit überprüfen. Aber wenn Haut mit den Augen eines Pharmakologen betrachtet wird, geht es darum, wie tief eine Substanz eindringt, wie sie sich verteilt und wie lange sie dafür braucht.
Was taugen die als Modell einer biologischen Barriere, da sehen Sie, dass die grob geschätzt etwa 100 Mal durchlässiger sind als normale Haut, und da ist man jetzt noch ein gutes Stück weg von der Barriereeigenschaft der echten Haut.
Für solche Fragen greift Claus-Michael Lehr immer noch auf echte Haut zurück. Aber auch hier gibt es einen Ausweg zu Tierversuchen. Die Saarbrücker haben ein System entwickelt, mit dem sie Haut, die bei Operationen entfernt wird, verwenden. Sie schälen die unteren Gewebe- und Fett-Schichten einfach ab, stanzen Euro große Platten heraus, tragen die Testsubstanz auf und schneiden die Hautprobe hinterher in hauchdünne Scheiben. Sie analysieren jede Schicht und können so genau sagen, ob die Sonnencreme nicht doch die Hornhaut durchdringt.
Es ist eine große Blackbox, die wir alle nicht verstehen. Wir tun auf der einen Seite etwas rein und sehen auf der anderen Seiten einen Effekt. Wenn der Effekt sich aber eigentlich auf die Hautbarriere reduziert, dann kann man das eben auf diese Hautbarriere reduzieren, und wenn ich genau wissen will, ist die Substanz ätzend, dann mache ich mir ein Modell, das im Hinblick auf diese Fragestellung optimiert ist. Das heißt, ich kann andere Aspekte beiseite lassen, habe aber ein optimale Testbedingung im Hinblick auf genau diese Fragestellung.
Professor Claus-Michael Lehr vom Institut für Pharmazeutische Technologie der Universität des Saarlandes. Die Hautbarriere ist das entscheidende Modell, denn die Haut ist unser Kontakt zur Außenwelt. Dr. Manfred Liebsch von der Zentralstelle zur Erfassung und Bewertung von Ersatz- und Ergänzungsmethoden zum Tierversuch aus Berlin:
Es nützt uns gar nichts, wenn wir sagen, ein Stoff ist giftig für die Zelle, wir müssen wissen, kann diese Konzentration an der Stelle im Körper vorkommen. Und dem vorgeschaltet sind Barrieren, wie die Hautbarriere, die verhindern, dass Fremdstoffe in den Körper eindringen. Das sind ganz wichtige Fragenstellungen, in dem Moment, wo wir in-vitro-Systeme anpacken, müssen wir immer oben drauf setzen, dass wir uns überlegen, kommt der Stoff eigentlich dahin.
Ein dreidimensionales Hautmodell ist eigentlich nichts weiter als mehrere Schichten aus verschiedenen Sorten von Zellen. Es sind menschliche Zellen, die genauso angeordnet sind wie in der echten Haut. Allerdings ist es nicht so einfach, tatsächlich die Eigenschaften einer lebenden Haut nachzuahmen. Also entwickeln die Wissenschaftler für jede Fragestellung ein eigenes System. Mal ist die äußerste Schicht besonders ausgefeilt, mal die Verbindung zu den tieferen Gewebeschichten. Eine Sonnenschutzcreme darf nicht hindurch, sondern soll auf der Haut liegen bleiben. Die Wirkstoffe aus Nikotinpflastern müssen die Haut passieren, um in der Blutbahn die Sucht des Rauchers zu lindern. Stoffe aus der chemischen Industrie müssen in Gefahrenklassen eingeteilt werden. Dafür wird getestet, ob sie die Haut verätzen, reizen, unter Lichteinfluss zu Gift werden oder schlicht, ob sie überhaupt hindurchkommen. Für diese Fragestellungen – ätzen, Giftentwicklung unter Lichteinfluss und die Aufnahme in die Haut – sind inzwischen sind vier Testverfahren an Hautmodellen international als Alternativen zu Tierversuchen anerkannt. Aber das ist erst der Anfang.
Da sind wir jetzt im Bereich der Hautreizungen und möglicherweise in vier, fünf Jahren so weit, dass wir Allergien machen können. Hautätzungen haben wir geschafft und wenn wir Hautreizungen auch haben, kann man sagen, ist die Haut ganz und gar mit in-vitro-Methoden, also mit Ersatzmethoden zu schaffen, dann gibt es keinen Tierversuche mehr in dem Bereich.
Wenn es um reine Ja-Nein Antworten geht – wird die Haut geschädigt, lässt sie einen Stoff durch – sind die Zellsysteme gut geeignet. Mit ihnen lassen sich viele Substanzen in kürzester Zeit überprüfen. Aber wenn Haut mit den Augen eines Pharmakologen betrachtet wird, geht es darum, wie tief eine Substanz eindringt, wie sie sich verteilt und wie lange sie dafür braucht.
Was taugen die als Modell einer biologischen Barriere, da sehen Sie, dass die grob geschätzt etwa 100 Mal durchlässiger sind als normale Haut, und da ist man jetzt noch ein gutes Stück weg von der Barriereeigenschaft der echten Haut.
Für solche Fragen greift Claus-Michael Lehr immer noch auf echte Haut zurück. Aber auch hier gibt es einen Ausweg zu Tierversuchen. Die Saarbrücker haben ein System entwickelt, mit dem sie Haut, die bei Operationen entfernt wird, verwenden. Sie schälen die unteren Gewebe- und Fett-Schichten einfach ab, stanzen Euro große Platten heraus, tragen die Testsubstanz auf und schneiden die Hautprobe hinterher in hauchdünne Scheiben. Sie analysieren jede Schicht und können so genau sagen, ob die Sonnencreme nicht doch die Hornhaut durchdringt.