Universität Freiburg: Weniger Tierversuche dank künstlicher Modelle

In der Krebsforschung ist es bisher üblich, in sogenannten Maus-Xenograft-Modellen menschliche Tumorzellen in Mäuse zu implantieren. Diese Modelle werden vor allem in der personalisierten Krebstherapie zur Untersuchung von Tumorentwicklung und Medikamenteneffekten verwendet.

Im Projekt «Replacement of xenograft mouse models by molecularly-defined 3D in vitro systems» streben Professor Doktor Jörn Dengjel (UniFr), Professor Doktor Mark Tibbitt (ETHZ) und ihre Forschungsteams die Entwicklung von 3D-Zellkulturmodellen an. Mit dieser Alternative können zukünftig die Experimente an Mäusen stark reduziert werden.

Sogenannte Xenografte sind Transplantate, bei welchen der Spender einer anderen biologischen Spezies angehört als der Empfänger. Um die Tumorentwicklung und die Effekte von Medikamenten zu erforschen, werden in sogenannten Maus-Xenograft-Modellen menschliche Tumorzellen in Mäuse implantiert.

Dengjel, Tibbitt und ihre Teams interessieren sich für die molekulare und physikalische Beschaffenheit von Xenograft-Tumoren. Um diese zu bestimmen, verwenden die Wissenschaftler im ersten Teil des Projekts verschiedene Messmethoden (Proteomik, Transcriptomik, und biophysikalische Messmethoden). Weil sie klinisch sehr relevant und leicht zugänglich ist, verwenden sie dabei die Haut als Modellorgan.

Im zweiten Teil des Projekts verwenden die Forschenden die erhobenen Daten, um in vitro 3D-Zellkulturmodelle zu entwickeln, die in ihrem molekularen Aufbau und biophysikalischen Eigenschaften den Xenograft-Modellen weitestmöglich entsprechen.

Um ihre Relevanz und Aussagekraft zu überprüfen, werden im dritten Teil des Projektes die Effekte von genetischen und pharmakologischen Interventionen auf die Entwicklung von Krebszellen studiert. Durch eine Kombination von modernen Mess- und Analysemethoden generiert das Projekt detaillierte Einblicke in Tier-Krebsmodelle, um diese im Anschluss in vitro zu rekonstituieren.

Durch die Entwicklung künstlicher Modelle kann die Zahl der Tierversuche und der verwendeten Tiere in der universitären und privatwirtschaftlichen Forschung stark reduziert werden.

Weil sich die Forscher auf innovative Weise mit ethischen und sozialen Aspekten der Nutzung von Tieren in der Wissenschaft auseinandersetzen, hat das Nationale Forschungsprogramm «Advancing 3R – Tiere, Forschung und Gesellschaft» (NFP 79) eine Förderung von rund 716'000 Franken zugesprochen.

Im Sinne des Programms sollen die neu gewonnenen Daten und Erkenntnisse eine gemeinsame Diskussionsgrundlage für Tierschützer und Tierversuchsbefürworter liefern und auf diese Weise den gesellschaftlichen Diskurs voranbringen.