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Tierversuche - Immer noch unverzichtbar?

22:52
 
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Tierversuche sind ein Grundpfeiler medizinischer Forschung, Labore die Lebenswelt zahlreicher Tierarten. Als Gesellschaft akzeptieren wir diese Tiernutzung, auch wenn sich dagegen immer wieder Proteste regen. Wie wird dem Wohlergehen dieser Tiere Rechnung getragen? Und gibt es vielleicht doch Alternativen? (BR 2021) Autorin: Christiane Seiler

Credits
Autor/in dieser Folge: Christiane Seiler
Regie: Kirsten Böttcher
Es sprachen: Hemma Michel, Thomas Birnstiel, Rahel Comtesse
Technik: Wolfgang Lösch
Redaktion: Bernhard Kastner

Im Interview:
Prof. Dr. med. Stefan Hippenstiel, Sprecher Charité 3R;
Prof. Dr. med. vet. Christa Thöne-Reineke, FU-Berlin, Institut für Tierschutz, Tierverhalten und Versuchstierkunde;
Prof. Dr. Sina Bartfeld, TU-Berlin, Institut für medizinische Biotechnologie

Literaturtipp:

Mai Thi Nguyen-Kim: Die kleinste Gemeinsame Wirklichkeit. München 2021, Kapitel 8: Sind Tierversuche ethisch vertretbar?

Wir freuen uns über Feedback und Anregungen zur Sendung per Mail an radiowissen@br.de.
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Das vollständige Manuskript gibt es HIER.

Lesen Sie einen Ausschnitt aus dem Manuskript:

Sprecher

Der Hamsterkauf — ein Phänomen, das zu Beginn der Corona-Pandemie zu absurden Szenen führte. Aber wer kennt das „Hamstermodell“?

MUSIK 2: Hydroxy Lemon (a) - C1592790123 – 35 Sek

Sprecherin

Dieser Begriff meint den Goldhamster als Versuchstier. Denn ausgerechnet in den Atemwegen des Syrischen Goldhamsters wütet das Virus Sars Cov 2 ähnlich wie beim Menschen und führt zu ähnlichen Erkrankungen. Der Hamster ist, neben genveränderten Mäusen und Frettchen, ein „Tiermodell“ für menschliche Infektionskrankheiten. Professor Stefan Hippenstiel leitet an der Berliner Charité eine Gruppe zur Erforschung von Infektionskrankheiten der Lunge:

O-Ton 1 Stefan Hippenstiel

Wenn wir bei dem Beispiel Sars Cov 2 bleiben ist eine wichtige Frage, wenn das Virus den Körper erreicht hat, wo vermehrt es sich denn überhaupt, was sind denn die Zellen im Körper, in denen das Virus wächst und von denen aus es sich verbreitet? Und das kann man auf zwei Weisen untersuchen, indem man zum einen entsprechend Tiere infiziert und in diesen Tieren das genau untersucht, und zum zweiten ergänzen wir es hier an der Charité durch menschliche Modelle, wo wir humane Proben nehmen in denen wir, als Alternativmethode zum Tierversuch, Infektionen im menschlichen Gewebe machen und gucken, ist das da genauso und diese Kombination macht dann die Aussagen auch sehr wertvoll. Dann sieht man, wo spiegelt das Tiermodell die Realität wieder, und wo finde ich in meiner Alternativmethode dasselbe wie in einem in vivo Experiment.

Sprecherin

In Stefan Hippenstiels Antwort klingt es schon an: Die Wissenschaft ist an Alternativen zu Tierversuchen sehr interessiert. Und sicher wäre es auch den meisten Menschen hierzulande lieber, wenn keine Tierversuche mehr durchgeführt würden. Jeder kennt wohl die mitleiderregenden Fotos von Katzen, denen Drähte aus dem Kopf ragen und Kaninchen mit kahlen, entzündeten Hautstellen. Andererseits haben viele Jahre Erforschung des Sars Cov Virus, das bereits in den Jahren 2002 und 2003 eine Pandemie ausgelöst hatte, die schnellen Fortschritte im Lauf des Jahres 2020 erst ermöglicht. Und dass Hamster sich gut für Versuche mit dem Sars Cov 2 Virus eigneten wusste man, weil er in dieser früheren Forschung bereits eine große Rolle spielte. Mit Hilfe der Hamster lernte man viel darüber, wie sich der Erreger im Körper ausbreitet und wie schnell er von Tier zu Tier übertragen wird.

Sprecher

Bei den Hamsterversuchen handelt es sich um Experimente der angewandten Forschung, mit denen man versucht, Krankheiten besser zu verstehen und neue Therapien zu entwickeln.

50% aller Tierversuche werden im Bereich der Grundlagenforschung durchgeführt, wo es darum geht, dem Funktionieren des Organismus und den Prozessen, die im Körper ablaufen, auf den Grund zu gehen. Auch für den Artenschutz, die Verhaltensbiologie, die Tiermedizinische Forschung und die Aus- und Weiterbildung wird mit Tieren experimentiert. Bei rund 30% aller Tierversuche handelt es sich um gesetzlich vorgeschriebene Tests von Chemikalien und Arzneimitteln, bevor sie mit Menschen in Kontakt gebracht werden. Dabei soll deren Wirksamkeit überprüft und eventuelle Schädlichkeit ausgeschlossen werden, auch für die Sicherheit von Menschen, die am Arbeitsplatz mit solchen Chemikalien umgehen. Tierversuche für Kosmetika sind übrigens EU-weit seit 2013 verboten. Dennoch enthalten fast alle in den Drogerien erhältlichen Kosmetika Stoffe, die irgendwann einmal an Tieren getestet wurden.

Sprecherin

In der Corona-Forschung ging es im Laufe des Jahres 2020 sehr schnell darum, Impfstoffe zu entwickeln, die vor der Krankheit schützen sollten. Ehe aber überhaupt ein Impfstoff oder eine Arznei an Menschen erprobt werden darf, muss an Tieren getestet werden. Auch diese sogenannten ‚Präklinischen Studien‘ sind gesetzlich vorgeschrieben. Am Beispiel des Impfstoffs von BioNtech/Pfizer lässt sich nachvollziehen, welche Tierarten mit wie vielen Individuen hier zum Einsatz kamen, nämlich 96 Mäuse, 204 Ratten und 21 Rhesusaffen. Die Affenversuche für den Impfstoff wurden übrigens nicht in Deutschland, sondern in den USA durchgeführt.

MUSIK 3: Hydroxy Lemon (a) - C1592790123 – 1:17 Min

Sprecher

Tierversuche sollen also garantieren, dass Chemikalien und Arzneimittel sicher sind, sie tragen dazu bei, uns vor ansteckenden Krankheiten zu schützen und führen zu Erkenntnissen, die unser Leben verlängern und verbessern. Dennoch ist gesellschaftlich kaum etwas so umstritten wie Tierversuche. Das ethische Dilemma, dass wir einerseits Tierleid ablehnen, aber andererseits eine sichere Umwelt und wirksame Arzneimittel haben möchten, scheint unauflöslich. Zudem sind viele falsche Informationen im Umlauf, Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die Tierversuche durchführen, werden immer wieder unter den Generalverdacht der Tierquälerei gestellt und nicht selten sogar zum Ziel von Hasskampagnen. Um mehr Fakten in die Diskussion zu bringen, ist die Allianz der Wissenschaftsorganisationen — dazu gehören unter anderen die Max-Planck-Gesellschaft und die Deutsche Forschungsgemeinschaft — in die Informationsoffensive gegangen: unter anderem mit der Plattform „Tierversuche verstehen“ stellt sie Informationen bereit und weicht auch unangenehmen Fragen nicht aus. Das Bundesinstitut für Risikobewertung informiert auf der Webseite „Animaltestinfo“ über Tierversuche, die in Deutschland stattfinden:

O-Ton 2 Thöne-Reineke

Ich glaube, dass wir gerade im Versuchstierbereich, weil wir so in der öffentlichen Kritik und Diskussion stehen, immer einen Schritt weiter sind, und aus meiner Sicht kann man tatsächlich aus dem Versuchstierbereich in den anderen Bereichen lernen.

Sprecherin

Professorin Christa Thöne-Reineke leitet an der Freien Universität Berlin das Institut für Tierschutz, Tierverhalten und Versuchstierkunde am Fachbereich Veterinärmedizin. Als Tierschutzbeauftragte hat sie das Wohlbefinden aller Tiere im Blick:

O-Ton 3 Thöne-Reineke

So bitter sich das jetzt vielleicht anhört, ganz viel sogenannte Qualzuchtrassen, in unserem Bereich der Versuchstiere, das wären genehmigungspflichtige Tierversuche, wenn man diese Tiere züchten wollte. Und da gibt es ganz klare Abbruchkriterien, wann die eingeschläfert gehörten. Da hat der Mensch Tiere gezüchtet, weil er das Kindchenschema schön findet, auch ohne Rücksicht auf das Tier, und das gibt es im Bereich Hund, Katze, bei Fischen, bei Vögeln, und wenn man ganz ehrlich hinschaut, ist es auch ein Problem bei den landwirtschaftlichen Nutztieren, wo wir natürlich nicht aus Schönheitsidealen, sondern auf Leistung selektiert haben, und wo dann auch die Tiere einfach überfordert werden.

MUSIK 4: „past behaviour“ – Z8001312105 - 1:06 Min

Sprecher

Von allen Tieren, die Menschen für ihre eigenen Zwecke nutzen und ausbeuten, machen die Versuchstiere nur einen verschwindend kleinen Prozentsatz aus. 2019 wurden in Deutschland 2,8 Millionen Tiere in Versuchen eingesetzt. Dem stehen allein 620 Millionen Hühner und 57 Millionen Schweine gegenüber, die in Deutschland jährlich geschlachtet und verspeist werden.

Die allermeisten Versuchstiere in Deutschland sind Mäuse, gefolgt von Fischen, Ratten und Kaninchen. EU-weit gilt seit September 2010 die RICHTLINIE 2010/63/EU zum Schutz der für wissenschaftliche Zwecke verwendeten Tiere. Laut Artikel 4 dieser Richtlinie sind jegliche Tierversuche innerhalb der EU dem Grundsatz der Vermeidung, Verminderung und Verbesserung verpflichtet, sprich: dem sogenannten 3R-Prinzip. Stefan Hippenstiel hat mit einigen Kollegen „Charité 3R“ ins Leben gerufen:

O-Ton 4 Hippenstiel

Und eigentlich handelt es sich um eine ethische Handlungsanweisung für die Forschung mit Tieren. Und dieses 3R steht für die ersten Buchstaben von replace, reduce und refine. Refine heißt, dass ich einen Tierversuch im Sinne des Tierleids reduziere, ein Beispiel wäre hier bessere Tierhaltung, mit weniger Stress für die Tiere beim Umsetzen der Tiere, oder verbesserte Gabe eines schmerzstillenden Medikamentes. Reduce, verringern, bedeutet, ich mache einen Tierversuch, wo ich vorher 100 Tiere brauchte, jetzt mit 70 Tieren, bei der gleichen Aussagekraft oder besser noch einer besseren Aussagekraft, indem ich das Versuchsdesign ändere, andere Statistiken nutze oder was auch immer. Also Reduktion von Tieren in einem gegebenen Versuch. Und das einfachste zu verstehen ist replace, das heißt einfach Vermeiden oder Ersatz. Ich hatte einen Tierversuch, jetzt habe ich eine Alternativmethode und ich mache den Tierversuch nicht mehr.

MUSIK 5: „Playful explanation“ - Z8035998102 – 25 Sek

Sprecher

Was Alternativen zu Tierversuchen angeht, hat sich in den vergangenen Jahren sehr viel getan. Viele gesetzlich vorgeschriebene pharmakologische oder toxikologische Tests werden nicht mehr an Tieren, sondern an Zellkulturen durchgeführt. Und auch in der angewandten Forschung kommen mehr und mehr Alternativmethoden zum Einsatz:

O-Ton 5 Hippenstiel

Nehmen wir noch mal das Beispiel Covid: Wir haben bei uns ein ex vivo, also außerhalb des Körpers Infektions-Modell von menschlichem Lungengewebe aufgebaut. Das flankieren wir mit Organoiden, diesen kleinen Mini-Organen, menschlicher Lunge. Und daneben legen wir Proben von Verstorbenen an Covid. Und in diesen Modellen sind wir in der Lage, die Verbreitung des Virus, die Effekte auf die Körper außerhalb des menschlichen Körpers aber in menschlichem Gewebe nachzuvollziehen. Und das hilft uns dabei, auf bestimmte Tierversuche mit genau dieser Frage zu verzichten.

Sprecherin

In die Entwicklung von Organoiden setzt die Forschung große Hoffnungen. Einerseits, um Tieren Leid zu ersparen, andererseits sollen mit den kaum senfkorngroßen Miniorganen bessere Modelle des menschlichen Körpers entwickelt werden.

O-Ton 6 Bartfeld

Organoide sind definiert als dreidimensionale Zellkulturen, die aus Stammzellen generiert werden, aus jeder Stammzelle kann ein Organoid werden …

Sprecherin

Professorin Dr. Sina Bartfeld ist Zellbiologin. Von der Universität Würzburg wurde sie im September 2021 an die Technischen Universität Berlin an das Institut für medizinische Biotechnologie berufen. Dort will sie die Erforschung und Entwicklung der Miniorgane weiter vorantreiben:

O-Ton 7 Bartfeld

Ein Organoid ist gekennzeichnet dadurch, dass es aus verschiedenen Zelltypen besteht, also nicht nur ein Zelltyp, sondern verschiedene Zelltypen, und diese verschiedenen Zelltypen organisieren sich in einem Organoid ein bisschen ähnlich, wie es in einem echten Organ der Fall wäre. Und durch diese dreidimensionale Selbstorganisation bekommt so ein Organoid eine organähnliche Struktur.

Sprecherin

Organoide sind also wesentlich komplexer als einfache Zellkulturen und werden aus pluripotenten oder adulten Stammzellen gezüchtet. Pluripotente Stammzellen können virtuell zu jedem beliebigen Organ werden und finden bisher vor allem in der Grundlagenforschung Verwendung, weil sie wertvolle Einblicke in die Entwicklungsbiologie liefern. Für ihre Magenorganoide verwendet Sina Bartfeld sogenannte ‚adulte Stammzellen‘ aus dem menschlichen Magenepithel, also der äußeren Magenschleimhaut:

O-Ton 8 Bartfeld

Denen müssen wir nur ihre Umgebung nachbilden. Wie sie das im Körper auch hätten und kennen. Wir brauchen also eine Umgebung, in der sie sich wohlfühlen, in der sie die Signalstoffe bekommen, die sie auch im echten Organ bekommen würden. Und wenn wir das nachstellen, dann teilen die sich von ganz alleine und bauen von ganz alleine das, was sie aus im echten Leben tun würden, nämlich z.B. jetzt nur die Magenschleimhaut.

MUSIK 6: „Playful explanation“ - Z8035998102 – 12 Sek

Sprecherin

Kann man also heute schon mit Hilfe von Organoiden auf Tierversuche verzichten?

O-Ton 9 Bartfeld

Sobald ein Organoid die menschliche Physiologie entweder gleichwertig oder doch besser abbilden kann als ein Tierversuch, in dem Moment ist es sofort dem Tierversuch vorzuziehen, weil es aus ethischen Gründen eben dann vorzuziehen ist. Dennoch wird es in naher Zukunft und sicherlich auch in ferner Zukunft noch viele Tierversuche geben, die nicht so einfach ersetzbar sind. Aber, da Organoide aus humanen Stammzellen entstehen, handelt es sich hier eben um humane Zellen, also menschliche Zellen. Und menschliche Zellen können eben gerade in diesem 3d komplexen Miniaturorganmodellen viel besser abbilden, was in einem menschlichen Körper, in menschlichen Zellen passiert, als eine Maus das könnte. Deswegen besteht hier in bestimmten Aspekten sehr begründete Hoffnung, dass es hier Tierversuche ersetzen kann.

Sprecher

Ein Problem der Miniorgane liegt auf der Hand: Organoide aus adulten Stammzellen bilden nur einen Teil eines menschlichen Organs nach. Aber Organe sind in sich sehr vielschichtig und stehen mit allen anderen Organen des Körpers in ständigem Austausch. Auch darauf sucht die Forschung derzeit eine Antwort. Mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Charité baut die Technische Universität in den nächsten Jahren das Forschungszentrum „Der simulierte Mensch“ auf. Dort soll unter anderem das Problem der Vernetzung verschiedener Organoide untereinander gelöst werden. Schritte in diese Richtung wurden bereits getan, mit der sogenannten ‚Organ on a Chip-Technologie‘. So können auf einen Objektträger beispielsweise ein Leberorganoid und ein Hautorganoid appliziert werden:

O-Ton 10 Bartfeld

Und die beiden verbinde ich mit einem Minigefäßchen und dieses Gefäß kleide ich auch noch aus mit den Zellen, die das im echten Körper tun den Endothelzellen, und dann verbinde ich das Ganze noch mit einer Minipumpe, die dafür sorgt, dass da auch noch so ein Minikreislauf entsteht, und dann spült mein Minikreislauf die Substanzen, die mein Leberorganoid produziert, auf das Hautorganoid. Und dann kann ich hinterher mein Hautorganoid mikroskopisch analysieren, analysieren, was exponiert das für Gene, was macht denn das, wie stirbt das, lebt das, geht es dem gut oder nicht und so kann ich dann natürlich auch gucken, was passiert mit der Verstoffwechslung von Medikamenten, was ja eine zentrale Funktion der Leber ist und was passiert mit den Abbauprodukten und diese zwei-Organ-Chip Technologie, die ist tatsächlich schon Realität.

Sprecherin

Bei dieser Forschung geht es also einerseits darum, ethisch fragwürdige Tierversuche zu ersetzen und andererseits darum, Modelle zu entwickeln, die den menschlichen Organismus besser abbilden können, weil es sich um menschliche Zellen handelt. Doch bis es so weit ist, wird man sich in der Grundlagenforschung und angewandten Forschung weiterhin mit Tierversuchen behelfen müssen. Um zumindest das Tierleid zu mindern und unnötige Tierversuche zu vermeiden, kommen die beiden anderen ethischen Grundprinzipien Reduzieren und Verfeinern zum Tragen.

MUSIK 7: „Hydroxy Lemon (a) - C1592790123 – 52 Sek

Sprecher

Wer auch immer in Deutschland und der übrigen EU Tierversuche durchführen möchte, muss bei der zuständigen Behörde einen Antrag stellen. Und darin genau darlegen, warum er welche Tierarten und wie viele Individuen davon benötigt und welche Belastungen das Tier während des Versuchs ertragen muss. Übrigens sind nur Tierversuche an Wirbeltieren sowie Kopffüßlern genehmigungspflichtig. Auch die Methoden, wie ein Tier getötet werden soll, sind je nach Tierart gesetzlich geregelt. Denn meistens wird das Versuchstier nach dem Ende des Experiments getötet und seziert. Immer mehr achtet man darauf, die Ergebnisse einer Sektion so umfassend wie möglich auszuwerten, die Ergebnisse in Datenbanken einzuspeisen und Gewebeproben in Biobanken zu konservieren.

MUSIK 8 – „Small lab“ - C1490140001 – 34 Sek

Sprecher

Tiere, die für Tierversuche bestimmt sind, werden meist extra gezüchtet - ganz überwiegend handelt es sich um Mäuse. Alle Individuen werden in ein Zuchtbuch eingetragen, heute natürlich im Computer in eine Datenbank. So ist für jedes Tier nachvollziehbar, wer die Eltern sind und aus welcher Zuchtlinie es stammt.

Sprecherin

Bei Mäusen sind das häufig gentechnisch veränderte Zuchtlinien. Doch warum eignen sich Mäuse so besonders gut? Stefan Hippenstiel:

O-Ton 12 Hippenstiel

Mäuse erwiesen sich als Tiere, die man genetisch sehr gut verändern kann, sogenannte Knockout oder Knockin Mäuse. Man muss sich vorstellen, die Erbsubstanz ist ein Bauplan für den Körper und in diesem Bauplan hat man mit modernen Methoden die einzelnen Unterbaupläne, die einzelnen Gene identifizieren können. Und mit modernen Methoden kann man nun einzelne dieser Unterbaupläne ausschneiden, wegnehmen, man kann sie verändern oder man kann neue einfügen. Oder man kann etwas ganz Neues einbauen, z.B. ein menschliches Gen in eine Maus.

Sprecherin

Ob nun gentechnisch verändert oder nicht, diese Mäuse sollen ihr Leben im Labor so artgerecht wie möglich verbringen. In der Regel geschieht das in sogenannten IVCs - in individuell belüfteten Käfigen aus durchsichtigem Kunststoff, die an ein Belüftungssystem angeschlossen sind. So gelangt die Abluft nicht in den Raum, sondern über einen Filter nach draußen. Auch in den Laboren der Charité stehen viele dieser Käfige in Regalen übereinander, jeweils bewohnt von mehreren Tieren. An jedem Behälter hängt ein Zettel, der den Versuch beschreibt und die spezielle Maus-Zuchtlinie benennt. In den Käfigen liegen Pappröhren und Sägespäne, Futter und Wasser stehen rund um die Uhr zur Verfügung. Die Art, wie Mäuse im Labor gehalten werden, hat sich in den vergangenen Jahren stark verändert, meint Christa Thöne-Reineke. Und auch der Umgang mit ihnen:

O-Ton 13 Thöne Reineke

Das nennt sich Cuphandling und Tunnelhandling. Gerade Mäuse wurden sonst früher häufig nur an der Schwanzwurzel hochgenommen, und jetzt kann man die eben so trainieren, dass sie in die Handfläche gehen oder man kann sie mit einem Tunnel transportieren und das kann man dadurch verbessern, dass man sie mit Klicker-Training trainiert, so wie viele ihre Hunde trainieren. Und dann gibt es aus verhaltensbiologischer Sicht noch weitergehende Untersuchungen, in wie weit man zum Beispiel ein seminaturalistisches Gehege bauen kann, wo man noch mal mehr versucht die wilde Lebensweise der Wildmaus für die Labormaus nachzuahmen, und wo man jetzt erst mal untersucht, was hat das für Effekte, bewährt sich das , ist das positiv, es ist auf jeden Fall deutlich schwerer mit dem Handling, weil die natürlich viel schwieriger einzufangen sind, und was das saubermachen angeht, also es ist sehr komplex, aber das ermöglicht uns, die Mäuse besser zu verstehen.

Musik 9 – „Small Lab“ - C1490140001 – 37 Sek

Sprecher

Die Mäuse wirklich verstehen ist tatsächlich ein Ziel, das sich die Versuchstierkunde gesetzt hat. Und dazu ist es nötig, die Perspektive des Tieres einzunehmen. Eine Doktorandin von Christa Thöne-Reineke hat untersucht, ob Mehrfachnarkosen für Mäuse besonders belastend sind. Der Hintergrund ist, dass man bei Versuchen statt einer Autopsie immer öfter bildgebende Verfahren, also MRT oder CT nutzt und dieselbe Maus im Lauf eines Experiments mehrfach untersucht. Da aber eine Maus beim MRT nicht still hält, muss sie vorher narkotisiert werden. Die Fragestellung war: Ist nicht vielleicht eine solche Mehrfachnarkose in einer Versuchsreihe für die Maus belastender als ein schneller Tod?

Sprecherin

Die Befindlichkeit der Maus lässt sich unter anderem an ihrem Gesicht ablesen, deshalb machte die Doktorandin nach jeder Narkose Porträts der Mäuse:

O-Ton 14 Thöne Reineke

Es gibt sogenannte Facial Expression Units, die man sich anguckt, das ist einmal die Stellung der Ohren, der Augen, die Nasenmuskulatur, und die Wiskers …

Sprecherin

… die Schnurrbarthaare. Auch deren Stellung verrät viel über die Verfassung des Tieres. Die Fotos wurden von drei Personen unabhängig voneinander beurteilt und führten zu eindeutigen Ergebnissen. Das Wohlbefinden der Mäuse verschlechtert sich nicht durch mehrfache Narkosen, MRT und CT helfen also tatsächlich, Tiere einzusparen.

MUSIK 10: „Circonflexe“ – Z8018372108 - 45 Sek

Sprecher

Experimente mit Tieren werden in absehbarer Zeit unverzichtbar bleiben - so lautet der wissenschaftliche Konsens. Obwohl Forschung und Medizin auf vielen Ebenen daran arbeiten, das Tiermodell zu ersetzen: mit Daten- und Biobanken, Zellkulturen und immer ausgereifteren Organoiden. Doch bis sich der menschliche Körper vollwertig simulieren lässt, wird wohl noch einige Zeit vergehen. Solange sollte alles getan werden, damit Tiere in den Laboren so artgerecht und qualfrei wie möglich leben können.

Musik aus. //

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Tierversuche - Immer noch unverzichtbar?

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Tierversuche sind ein Grundpfeiler medizinischer Forschung, Labore die Lebenswelt zahlreicher Tierarten. Als Gesellschaft akzeptieren wir diese Tiernutzung, auch wenn sich dagegen immer wieder Proteste regen. Wie wird dem Wohlergehen dieser Tiere Rechnung getragen? Und gibt es vielleicht doch Alternativen? (BR 2021) Autorin: Christiane Seiler

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Autor/in dieser Folge: Christiane Seiler
Regie: Kirsten Böttcher
Es sprachen: Hemma Michel, Thomas Birnstiel, Rahel Comtesse
Technik: Wolfgang Lösch
Redaktion: Bernhard Kastner

Im Interview:
Prof. Dr. med. Stefan Hippenstiel, Sprecher Charité 3R;
Prof. Dr. med. vet. Christa Thöne-Reineke, FU-Berlin, Institut für Tierschutz, Tierverhalten und Versuchstierkunde;
Prof. Dr. Sina Bartfeld, TU-Berlin, Institut für medizinische Biotechnologie

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Mai Thi Nguyen-Kim: Die kleinste Gemeinsame Wirklichkeit. München 2021, Kapitel 8: Sind Tierversuche ethisch vertretbar?

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Sprecher

Der Hamsterkauf — ein Phänomen, das zu Beginn der Corona-Pandemie zu absurden Szenen führte. Aber wer kennt das „Hamstermodell“?

MUSIK 2: Hydroxy Lemon (a) - C1592790123 – 35 Sek

Sprecherin

Dieser Begriff meint den Goldhamster als Versuchstier. Denn ausgerechnet in den Atemwegen des Syrischen Goldhamsters wütet das Virus Sars Cov 2 ähnlich wie beim Menschen und führt zu ähnlichen Erkrankungen. Der Hamster ist, neben genveränderten Mäusen und Frettchen, ein „Tiermodell“ für menschliche Infektionskrankheiten. Professor Stefan Hippenstiel leitet an der Berliner Charité eine Gruppe zur Erforschung von Infektionskrankheiten der Lunge:

O-Ton 1 Stefan Hippenstiel

Wenn wir bei dem Beispiel Sars Cov 2 bleiben ist eine wichtige Frage, wenn das Virus den Körper erreicht hat, wo vermehrt es sich denn überhaupt, was sind denn die Zellen im Körper, in denen das Virus wächst und von denen aus es sich verbreitet? Und das kann man auf zwei Weisen untersuchen, indem man zum einen entsprechend Tiere infiziert und in diesen Tieren das genau untersucht, und zum zweiten ergänzen wir es hier an der Charité durch menschliche Modelle, wo wir humane Proben nehmen in denen wir, als Alternativmethode zum Tierversuch, Infektionen im menschlichen Gewebe machen und gucken, ist das da genauso und diese Kombination macht dann die Aussagen auch sehr wertvoll. Dann sieht man, wo spiegelt das Tiermodell die Realität wieder, und wo finde ich in meiner Alternativmethode dasselbe wie in einem in vivo Experiment.

Sprecherin

In Stefan Hippenstiels Antwort klingt es schon an: Die Wissenschaft ist an Alternativen zu Tierversuchen sehr interessiert. Und sicher wäre es auch den meisten Menschen hierzulande lieber, wenn keine Tierversuche mehr durchgeführt würden. Jeder kennt wohl die mitleiderregenden Fotos von Katzen, denen Drähte aus dem Kopf ragen und Kaninchen mit kahlen, entzündeten Hautstellen. Andererseits haben viele Jahre Erforschung des Sars Cov Virus, das bereits in den Jahren 2002 und 2003 eine Pandemie ausgelöst hatte, die schnellen Fortschritte im Lauf des Jahres 2020 erst ermöglicht. Und dass Hamster sich gut für Versuche mit dem Sars Cov 2 Virus eigneten wusste man, weil er in dieser früheren Forschung bereits eine große Rolle spielte. Mit Hilfe der Hamster lernte man viel darüber, wie sich der Erreger im Körper ausbreitet und wie schnell er von Tier zu Tier übertragen wird.

Sprecher

Bei den Hamsterversuchen handelt es sich um Experimente der angewandten Forschung, mit denen man versucht, Krankheiten besser zu verstehen und neue Therapien zu entwickeln.

50% aller Tierversuche werden im Bereich der Grundlagenforschung durchgeführt, wo es darum geht, dem Funktionieren des Organismus und den Prozessen, die im Körper ablaufen, auf den Grund zu gehen. Auch für den Artenschutz, die Verhaltensbiologie, die Tiermedizinische Forschung und die Aus- und Weiterbildung wird mit Tieren experimentiert. Bei rund 30% aller Tierversuche handelt es sich um gesetzlich vorgeschriebene Tests von Chemikalien und Arzneimitteln, bevor sie mit Menschen in Kontakt gebracht werden. Dabei soll deren Wirksamkeit überprüft und eventuelle Schädlichkeit ausgeschlossen werden, auch für die Sicherheit von Menschen, die am Arbeitsplatz mit solchen Chemikalien umgehen. Tierversuche für Kosmetika sind übrigens EU-weit seit 2013 verboten. Dennoch enthalten fast alle in den Drogerien erhältlichen Kosmetika Stoffe, die irgendwann einmal an Tieren getestet wurden.

Sprecherin

In der Corona-Forschung ging es im Laufe des Jahres 2020 sehr schnell darum, Impfstoffe zu entwickeln, die vor der Krankheit schützen sollten. Ehe aber überhaupt ein Impfstoff oder eine Arznei an Menschen erprobt werden darf, muss an Tieren getestet werden. Auch diese sogenannten ‚Präklinischen Studien‘ sind gesetzlich vorgeschrieben. Am Beispiel des Impfstoffs von BioNtech/Pfizer lässt sich nachvollziehen, welche Tierarten mit wie vielen Individuen hier zum Einsatz kamen, nämlich 96 Mäuse, 204 Ratten und 21 Rhesusaffen. Die Affenversuche für den Impfstoff wurden übrigens nicht in Deutschland, sondern in den USA durchgeführt.

MUSIK 3: Hydroxy Lemon (a) - C1592790123 – 1:17 Min

Sprecher

Tierversuche sollen also garantieren, dass Chemikalien und Arzneimittel sicher sind, sie tragen dazu bei, uns vor ansteckenden Krankheiten zu schützen und führen zu Erkenntnissen, die unser Leben verlängern und verbessern. Dennoch ist gesellschaftlich kaum etwas so umstritten wie Tierversuche. Das ethische Dilemma, dass wir einerseits Tierleid ablehnen, aber andererseits eine sichere Umwelt und wirksame Arzneimittel haben möchten, scheint unauflöslich. Zudem sind viele falsche Informationen im Umlauf, Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die Tierversuche durchführen, werden immer wieder unter den Generalverdacht der Tierquälerei gestellt und nicht selten sogar zum Ziel von Hasskampagnen. Um mehr Fakten in die Diskussion zu bringen, ist die Allianz der Wissenschaftsorganisationen — dazu gehören unter anderen die Max-Planck-Gesellschaft und die Deutsche Forschungsgemeinschaft — in die Informationsoffensive gegangen: unter anderem mit der Plattform „Tierversuche verstehen“ stellt sie Informationen bereit und weicht auch unangenehmen Fragen nicht aus. Das Bundesinstitut für Risikobewertung informiert auf der Webseite „Animaltestinfo“ über Tierversuche, die in Deutschland stattfinden:

O-Ton 2 Thöne-Reineke

Ich glaube, dass wir gerade im Versuchstierbereich, weil wir so in der öffentlichen Kritik und Diskussion stehen, immer einen Schritt weiter sind, und aus meiner Sicht kann man tatsächlich aus dem Versuchstierbereich in den anderen Bereichen lernen.

Sprecherin

Professorin Christa Thöne-Reineke leitet an der Freien Universität Berlin das Institut für Tierschutz, Tierverhalten und Versuchstierkunde am Fachbereich Veterinärmedizin. Als Tierschutzbeauftragte hat sie das Wohlbefinden aller Tiere im Blick:

O-Ton 3 Thöne-Reineke

So bitter sich das jetzt vielleicht anhört, ganz viel sogenannte Qualzuchtrassen, in unserem Bereich der Versuchstiere, das wären genehmigungspflichtige Tierversuche, wenn man diese Tiere züchten wollte. Und da gibt es ganz klare Abbruchkriterien, wann die eingeschläfert gehörten. Da hat der Mensch Tiere gezüchtet, weil er das Kindchenschema schön findet, auch ohne Rücksicht auf das Tier, und das gibt es im Bereich Hund, Katze, bei Fischen, bei Vögeln, und wenn man ganz ehrlich hinschaut, ist es auch ein Problem bei den landwirtschaftlichen Nutztieren, wo wir natürlich nicht aus Schönheitsidealen, sondern auf Leistung selektiert haben, und wo dann auch die Tiere einfach überfordert werden.

MUSIK 4: „past behaviour“ – Z8001312105 - 1:06 Min

Sprecher

Von allen Tieren, die Menschen für ihre eigenen Zwecke nutzen und ausbeuten, machen die Versuchstiere nur einen verschwindend kleinen Prozentsatz aus. 2019 wurden in Deutschland 2,8 Millionen Tiere in Versuchen eingesetzt. Dem stehen allein 620 Millionen Hühner und 57 Millionen Schweine gegenüber, die in Deutschland jährlich geschlachtet und verspeist werden.

Die allermeisten Versuchstiere in Deutschland sind Mäuse, gefolgt von Fischen, Ratten und Kaninchen. EU-weit gilt seit September 2010 die RICHTLINIE 2010/63/EU zum Schutz der für wissenschaftliche Zwecke verwendeten Tiere. Laut Artikel 4 dieser Richtlinie sind jegliche Tierversuche innerhalb der EU dem Grundsatz der Vermeidung, Verminderung und Verbesserung verpflichtet, sprich: dem sogenannten 3R-Prinzip. Stefan Hippenstiel hat mit einigen Kollegen „Charité 3R“ ins Leben gerufen:

O-Ton 4 Hippenstiel

Und eigentlich handelt es sich um eine ethische Handlungsanweisung für die Forschung mit Tieren. Und dieses 3R steht für die ersten Buchstaben von replace, reduce und refine. Refine heißt, dass ich einen Tierversuch im Sinne des Tierleids reduziere, ein Beispiel wäre hier bessere Tierhaltung, mit weniger Stress für die Tiere beim Umsetzen der Tiere, oder verbesserte Gabe eines schmerzstillenden Medikamentes. Reduce, verringern, bedeutet, ich mache einen Tierversuch, wo ich vorher 100 Tiere brauchte, jetzt mit 70 Tieren, bei der gleichen Aussagekraft oder besser noch einer besseren Aussagekraft, indem ich das Versuchsdesign ändere, andere Statistiken nutze oder was auch immer. Also Reduktion von Tieren in einem gegebenen Versuch. Und das einfachste zu verstehen ist replace, das heißt einfach Vermeiden oder Ersatz. Ich hatte einen Tierversuch, jetzt habe ich eine Alternativmethode und ich mache den Tierversuch nicht mehr.

MUSIK 5: „Playful explanation“ - Z8035998102 – 25 Sek

Sprecher

Was Alternativen zu Tierversuchen angeht, hat sich in den vergangenen Jahren sehr viel getan. Viele gesetzlich vorgeschriebene pharmakologische oder toxikologische Tests werden nicht mehr an Tieren, sondern an Zellkulturen durchgeführt. Und auch in der angewandten Forschung kommen mehr und mehr Alternativmethoden zum Einsatz:

O-Ton 5 Hippenstiel

Nehmen wir noch mal das Beispiel Covid: Wir haben bei uns ein ex vivo, also außerhalb des Körpers Infektions-Modell von menschlichem Lungengewebe aufgebaut. Das flankieren wir mit Organoiden, diesen kleinen Mini-Organen, menschlicher Lunge. Und daneben legen wir Proben von Verstorbenen an Covid. Und in diesen Modellen sind wir in der Lage, die Verbreitung des Virus, die Effekte auf die Körper außerhalb des menschlichen Körpers aber in menschlichem Gewebe nachzuvollziehen. Und das hilft uns dabei, auf bestimmte Tierversuche mit genau dieser Frage zu verzichten.

Sprecherin

In die Entwicklung von Organoiden setzt die Forschung große Hoffnungen. Einerseits, um Tieren Leid zu ersparen, andererseits sollen mit den kaum senfkorngroßen Miniorganen bessere Modelle des menschlichen Körpers entwickelt werden.

O-Ton 6 Bartfeld

Organoide sind definiert als dreidimensionale Zellkulturen, die aus Stammzellen generiert werden, aus jeder Stammzelle kann ein Organoid werden …

Sprecherin

Professorin Dr. Sina Bartfeld ist Zellbiologin. Von der Universität Würzburg wurde sie im September 2021 an die Technischen Universität Berlin an das Institut für medizinische Biotechnologie berufen. Dort will sie die Erforschung und Entwicklung der Miniorgane weiter vorantreiben:

O-Ton 7 Bartfeld

Ein Organoid ist gekennzeichnet dadurch, dass es aus verschiedenen Zelltypen besteht, also nicht nur ein Zelltyp, sondern verschiedene Zelltypen, und diese verschiedenen Zelltypen organisieren sich in einem Organoid ein bisschen ähnlich, wie es in einem echten Organ der Fall wäre. Und durch diese dreidimensionale Selbstorganisation bekommt so ein Organoid eine organähnliche Struktur.

Sprecherin

Organoide sind also wesentlich komplexer als einfache Zellkulturen und werden aus pluripotenten oder adulten Stammzellen gezüchtet. Pluripotente Stammzellen können virtuell zu jedem beliebigen Organ werden und finden bisher vor allem in der Grundlagenforschung Verwendung, weil sie wertvolle Einblicke in die Entwicklungsbiologie liefern. Für ihre Magenorganoide verwendet Sina Bartfeld sogenannte ‚adulte Stammzellen‘ aus dem menschlichen Magenepithel, also der äußeren Magenschleimhaut:

O-Ton 8 Bartfeld

Denen müssen wir nur ihre Umgebung nachbilden. Wie sie das im Körper auch hätten und kennen. Wir brauchen also eine Umgebung, in der sie sich wohlfühlen, in der sie die Signalstoffe bekommen, die sie auch im echten Organ bekommen würden. Und wenn wir das nachstellen, dann teilen die sich von ganz alleine und bauen von ganz alleine das, was sie aus im echten Leben tun würden, nämlich z.B. jetzt nur die Magenschleimhaut.

MUSIK 6: „Playful explanation“ - Z8035998102 – 12 Sek

Sprecherin

Kann man also heute schon mit Hilfe von Organoiden auf Tierversuche verzichten?

O-Ton 9 Bartfeld

Sobald ein Organoid die menschliche Physiologie entweder gleichwertig oder doch besser abbilden kann als ein Tierversuch, in dem Moment ist es sofort dem Tierversuch vorzuziehen, weil es aus ethischen Gründen eben dann vorzuziehen ist. Dennoch wird es in naher Zukunft und sicherlich auch in ferner Zukunft noch viele Tierversuche geben, die nicht so einfach ersetzbar sind. Aber, da Organoide aus humanen Stammzellen entstehen, handelt es sich hier eben um humane Zellen, also menschliche Zellen. Und menschliche Zellen können eben gerade in diesem 3d komplexen Miniaturorganmodellen viel besser abbilden, was in einem menschlichen Körper, in menschlichen Zellen passiert, als eine Maus das könnte. Deswegen besteht hier in bestimmten Aspekten sehr begründete Hoffnung, dass es hier Tierversuche ersetzen kann.

Sprecher

Ein Problem der Miniorgane liegt auf der Hand: Organoide aus adulten Stammzellen bilden nur einen Teil eines menschlichen Organs nach. Aber Organe sind in sich sehr vielschichtig und stehen mit allen anderen Organen des Körpers in ständigem Austausch. Auch darauf sucht die Forschung derzeit eine Antwort. Mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Charité baut die Technische Universität in den nächsten Jahren das Forschungszentrum „Der simulierte Mensch“ auf. Dort soll unter anderem das Problem der Vernetzung verschiedener Organoide untereinander gelöst werden. Schritte in diese Richtung wurden bereits getan, mit der sogenannten ‚Organ on a Chip-Technologie‘. So können auf einen Objektträger beispielsweise ein Leberorganoid und ein Hautorganoid appliziert werden:

O-Ton 10 Bartfeld

Und die beiden verbinde ich mit einem Minigefäßchen und dieses Gefäß kleide ich auch noch aus mit den Zellen, die das im echten Körper tun den Endothelzellen, und dann verbinde ich das Ganze noch mit einer Minipumpe, die dafür sorgt, dass da auch noch so ein Minikreislauf entsteht, und dann spült mein Minikreislauf die Substanzen, die mein Leberorganoid produziert, auf das Hautorganoid. Und dann kann ich hinterher mein Hautorganoid mikroskopisch analysieren, analysieren, was exponiert das für Gene, was macht denn das, wie stirbt das, lebt das, geht es dem gut oder nicht und so kann ich dann natürlich auch gucken, was passiert mit der Verstoffwechslung von Medikamenten, was ja eine zentrale Funktion der Leber ist und was passiert mit den Abbauprodukten und diese zwei-Organ-Chip Technologie, die ist tatsächlich schon Realität.

Sprecherin

Bei dieser Forschung geht es also einerseits darum, ethisch fragwürdige Tierversuche zu ersetzen und andererseits darum, Modelle zu entwickeln, die den menschlichen Organismus besser abbilden können, weil es sich um menschliche Zellen handelt. Doch bis es so weit ist, wird man sich in der Grundlagenforschung und angewandten Forschung weiterhin mit Tierversuchen behelfen müssen. Um zumindest das Tierleid zu mindern und unnötige Tierversuche zu vermeiden, kommen die beiden anderen ethischen Grundprinzipien Reduzieren und Verfeinern zum Tragen.

MUSIK 7: „Hydroxy Lemon (a) - C1592790123 – 52 Sek

Sprecher

Wer auch immer in Deutschland und der übrigen EU Tierversuche durchführen möchte, muss bei der zuständigen Behörde einen Antrag stellen. Und darin genau darlegen, warum er welche Tierarten und wie viele Individuen davon benötigt und welche Belastungen das Tier während des Versuchs ertragen muss. Übrigens sind nur Tierversuche an Wirbeltieren sowie Kopffüßlern genehmigungspflichtig. Auch die Methoden, wie ein Tier getötet werden soll, sind je nach Tierart gesetzlich geregelt. Denn meistens wird das Versuchstier nach dem Ende des Experiments getötet und seziert. Immer mehr achtet man darauf, die Ergebnisse einer Sektion so umfassend wie möglich auszuwerten, die Ergebnisse in Datenbanken einzuspeisen und Gewebeproben in Biobanken zu konservieren.

MUSIK 8 – „Small lab“ - C1490140001 – 34 Sek

Sprecher

Tiere, die für Tierversuche bestimmt sind, werden meist extra gezüchtet - ganz überwiegend handelt es sich um Mäuse. Alle Individuen werden in ein Zuchtbuch eingetragen, heute natürlich im Computer in eine Datenbank. So ist für jedes Tier nachvollziehbar, wer die Eltern sind und aus welcher Zuchtlinie es stammt.

Sprecherin

Bei Mäusen sind das häufig gentechnisch veränderte Zuchtlinien. Doch warum eignen sich Mäuse so besonders gut? Stefan Hippenstiel:

O-Ton 12 Hippenstiel

Mäuse erwiesen sich als Tiere, die man genetisch sehr gut verändern kann, sogenannte Knockout oder Knockin Mäuse. Man muss sich vorstellen, die Erbsubstanz ist ein Bauplan für den Körper und in diesem Bauplan hat man mit modernen Methoden die einzelnen Unterbaupläne, die einzelnen Gene identifizieren können. Und mit modernen Methoden kann man nun einzelne dieser Unterbaupläne ausschneiden, wegnehmen, man kann sie verändern oder man kann neue einfügen. Oder man kann etwas ganz Neues einbauen, z.B. ein menschliches Gen in eine Maus.

Sprecherin

Ob nun gentechnisch verändert oder nicht, diese Mäuse sollen ihr Leben im Labor so artgerecht wie möglich verbringen. In der Regel geschieht das in sogenannten IVCs - in individuell belüfteten Käfigen aus durchsichtigem Kunststoff, die an ein Belüftungssystem angeschlossen sind. So gelangt die Abluft nicht in den Raum, sondern über einen Filter nach draußen. Auch in den Laboren der Charité stehen viele dieser Käfige in Regalen übereinander, jeweils bewohnt von mehreren Tieren. An jedem Behälter hängt ein Zettel, der den Versuch beschreibt und die spezielle Maus-Zuchtlinie benennt. In den Käfigen liegen Pappröhren und Sägespäne, Futter und Wasser stehen rund um die Uhr zur Verfügung. Die Art, wie Mäuse im Labor gehalten werden, hat sich in den vergangenen Jahren stark verändert, meint Christa Thöne-Reineke. Und auch der Umgang mit ihnen:

O-Ton 13 Thöne Reineke

Das nennt sich Cuphandling und Tunnelhandling. Gerade Mäuse wurden sonst früher häufig nur an der Schwanzwurzel hochgenommen, und jetzt kann man die eben so trainieren, dass sie in die Handfläche gehen oder man kann sie mit einem Tunnel transportieren und das kann man dadurch verbessern, dass man sie mit Klicker-Training trainiert, so wie viele ihre Hunde trainieren. Und dann gibt es aus verhaltensbiologischer Sicht noch weitergehende Untersuchungen, in wie weit man zum Beispiel ein seminaturalistisches Gehege bauen kann, wo man noch mal mehr versucht die wilde Lebensweise der Wildmaus für die Labormaus nachzuahmen, und wo man jetzt erst mal untersucht, was hat das für Effekte, bewährt sich das , ist das positiv, es ist auf jeden Fall deutlich schwerer mit dem Handling, weil die natürlich viel schwieriger einzufangen sind, und was das saubermachen angeht, also es ist sehr komplex, aber das ermöglicht uns, die Mäuse besser zu verstehen.

Musik 9 – „Small Lab“ - C1490140001 – 37 Sek

Sprecher

Die Mäuse wirklich verstehen ist tatsächlich ein Ziel, das sich die Versuchstierkunde gesetzt hat. Und dazu ist es nötig, die Perspektive des Tieres einzunehmen. Eine Doktorandin von Christa Thöne-Reineke hat untersucht, ob Mehrfachnarkosen für Mäuse besonders belastend sind. Der Hintergrund ist, dass man bei Versuchen statt einer Autopsie immer öfter bildgebende Verfahren, also MRT oder CT nutzt und dieselbe Maus im Lauf eines Experiments mehrfach untersucht. Da aber eine Maus beim MRT nicht still hält, muss sie vorher narkotisiert werden. Die Fragestellung war: Ist nicht vielleicht eine solche Mehrfachnarkose in einer Versuchsreihe für die Maus belastender als ein schneller Tod?

Sprecherin

Die Befindlichkeit der Maus lässt sich unter anderem an ihrem Gesicht ablesen, deshalb machte die Doktorandin nach jeder Narkose Porträts der Mäuse:

O-Ton 14 Thöne Reineke

Es gibt sogenannte Facial Expression Units, die man sich anguckt, das ist einmal die Stellung der Ohren, der Augen, die Nasenmuskulatur, und die Wiskers …

Sprecherin

… die Schnurrbarthaare. Auch deren Stellung verrät viel über die Verfassung des Tieres. Die Fotos wurden von drei Personen unabhängig voneinander beurteilt und führten zu eindeutigen Ergebnissen. Das Wohlbefinden der Mäuse verschlechtert sich nicht durch mehrfache Narkosen, MRT und CT helfen also tatsächlich, Tiere einzusparen.

MUSIK 10: „Circonflexe“ – Z8018372108 - 45 Sek

Sprecher

Experimente mit Tieren werden in absehbarer Zeit unverzichtbar bleiben - so lautet der wissenschaftliche Konsens. Obwohl Forschung und Medizin auf vielen Ebenen daran arbeiten, das Tiermodell zu ersetzen: mit Daten- und Biobanken, Zellkulturen und immer ausgereifteren Organoiden. Doch bis sich der menschliche Körper vollwertig simulieren lässt, wird wohl noch einige Zeit vergehen. Solange sollte alles getan werden, damit Tiere in den Laboren so artgerecht und qualfrei wie möglich leben können.

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