Laborratten sind seit langem ein Eckpfeiler der biomedizinischen Forschung und Arzneimittelentwicklung. Nun sollen Technologien wie Emulates Lung-on-a-Chip die menschliche Biologie modellieren, ohne auf Tiere angewiesen zu sein. Vor siebzehn Jahren reichte der Zellbiologe Donald Ingber mit seinen Kollegen am Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering der Harvard University einen Fachaufsatz bei der Zeitschrift Science ein, der ihr Modell einer menschlichen Lunge beschrieb. Es war kleiner als ein USB-Stick und bestand aus einer durchsichtigen Polymerplatte mit schmalen Kanälen, die mit den Zellen ausgekleidet waren, welche die Lungenbläschen und Blutgefäße auskleiden. Wurde Luft durch hohle Kammern neben den Kanälen gepumpt, dehnte sich das Gerät rhythmisch aus und zog sich wieder zusammen, es "atmete".
Diese lebensnahe Bewegung war ein deutlicher Fortschritt gegenüber früheren Lungenmodellen, die in der Regel statische Kulturen verwendeten und die für die Lungenfunktion wesentlichen Bewegungen nicht nachbilden konnten. Wurde Ingbers künstliche Lunge entzündungsauslösenden Proteinen und Bakterien ausgesetzt, reagierte sie ähnlich wie echte Lungen. Es war ein überzeugender Machbarkeitsnachweis für ein System, das Medikamente und Chemikalien testen kann und eine Ergänzung, ja sogar eine Alternative zu Gewebekulturen oder Tierversuchen darstellt. Dennoch zögerten die Herausgeber von Science und baten Ingbers Team, zusätzlich Versuche an Mäusen durchzuführen. Das Team kam dem nach und veröffentlichte 2010. Die Arbeit wurde seither von fast 5.400 weiteren Veröffentlichungen zitiert.
Die Episode zeigt, dass Tiermodelle in der modernen biomedizinischen Forschung lange der Standard waren. Das ändert sich. Ilka Maschmeyer, Forscherin in der translationalen Toxikologie und Managerin beim deutschen Biotech-Unternehmen Tiss Use, berichtete, dass einem Pharmaunternehmen von der US-Arzneimittelbehörde FDA die Genehmigung für eine klinische Studie verweigert wurde, weil es nur Daten aus Tierversuchen vorgelegt hatte. Die FDA wollte Daten von Organen-auf-Chips oder einer vergleichbaren Alternative. "Es ist noch selten", sagt Maschmeyer, "aber ich denke, es wird immer häufiger werden."
Diese Alternativen, zusammenfassend als NAMs bezeichnet, gewinnen an Boden. Die meisten wurden noch nicht gründlich getestet, doch frühe Studien deuten auf ihr Potenzial hin. Die Herausforderung liegt heute weniger in der technischen Qualität als in den praktischen nächsten Schritten, darunter die Standardisierung der Systeme und direkte Vergleiche mit Tierversuchen. Tiermodelle zu übertreffen ist notwendig, aber nicht ausreichend für eine breite Einführung.
Quelle: Hacker News · Zusammengefasst von HeadlinesBriefing