Die ETH Zürich hat einen Test verbessert, um Schädigungen von Embryonen bei der Medikamenten-Entwicklung festzustellen, was zu weniger Tierversuchen führt.
Der an der ETH entwickelte Testchip für Medikamente mit hängenden Nährstofflösungen, von unten betrachtet. Er schaltet zwischen das mütterliche Blut (blaue Tropfen) und das embryonale (grün) eine Plazentaschranke (blaues Feld). (Pressebild)
Der an der ETH entwickelte Testchip für Medikamente mit hängenden Nährstofflösungen, von unten betrachtet. Er schaltet zwischen das mütterliche Blut (blaue Tropfen) und das embryonale (grün) eine Plazentaschranke (blaues Feld). (Pressebild) - sda - ETH/Julia Boos

Das Wichtigste in Kürze

  • Die ETH Zürich hat einen Toxizitätstest verbessert.
  • Dieser dient dem Schutz von Embryonen bei der Medikamenten-Entwicklung.
  • Dank der Weiterentwicklung kann die Zahl der Tierversuche gesenkt werden.

Neue Medikamente werden in einer frühen Phase ihrer Entwicklung in der Petrischale auf ihre Schädlichkeit für embryonale Stammzellen aus Zelllinien von Mäusen getestet.

Diese bisherigen Zellkulturtests seien freilich eine «starke Vereinfachung dessen, was sich im (menschlichen) Mutterleib abspielt», heisst es in einer Mitteilung der ETH Zürich vom Mittwoch.

Denn das Standardverfahren berücksichtige die Einwirkungen der Substanzen auf die Plazenta nicht. «Schon die geringste Störung der Plazentafunktion kann eine schwerwiegende Beeinträchtigung des Wohlergehens des Embryos zur Folge haben», heisst es in einer Studie der ETH Zürich, die in der Fachpublikation «Advanced Biology» veröffentlicht worden ist.

ETH Zürich entwickelte Test weiter

Der am Departement für Biosysteme der ETH Zürich in Basel entwickelte neue Test schaltet - vereinfacht ausgedrückt - eine Plazentaschranke zwischen das mit der Testsubstanz angereicherte mütterliche Blut und die embryonalen Zellen.

Die Forschenden entwickelten einen Chip mit mehreren Kompartimenten, die durch winzige Kanäle miteinander verbunden sind. Darauf kombinierten sie jeweils aus Zelllinien gewonnene menschliche Plazentazellen mit kleinen Gewebekügelchen aus embryonalen Stammzellen von Mäusen (Embryoid Bodies), welche die frühe Embryonalentwicklung widerspiegeln.

Zu testende Substanzen erreichen darauf zunächst eine Schicht Plazentazellen, müssen diese durchdringen und gelangen erst anschliessend zu den Embryonalzellen – ähnlich wie dies auch im Mutterleib der Fall ist.

Zahl der Tierversuche dank neuem Test reduziert

Die Nagelprobe wurde mit Mikropartikeln gemacht. Direkt in Kontakt gebracht mit den Embryonalzellen, schadeten die Mikropartikel den Embryo-Zellkügelchen nicht. Im neuen Verfahren blieben sie zwar in der Plazentaschranke hängen, schwächten die Embryonalzellen aber dennoch durch ihre Einwirkung auf die Plazenta.

Versuchslabor-Mäuse ETH Zürich
Ein Wissenschaftler öffnet in einem Versuchslabor einen Käfig, um eine Maus für einen Tierversuch zu entnehmen. - dpa

In einem nächsten Schritt wollen die Forschenden die verwendeten embryonalen Mäusezellen durch menschliche ersetzen. Ziel ist ein Test, den auch die Pharmaindustrie einfach anwenden kann.

Indem embryoschädigende Stoffe bei der Entwicklung von Medikamenten frühzeitig erkannt und ausgeschlossen werden können, müssen anschliessend weniger Stoffe in Tierversuchen getestet werden. Dies hilft, die Zahl an Tierversuchen zu reduzieren.

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Studie ETH Zürich