DE | FR
Wir verwenden Cookies und Analysetools, um die Nutzerfreundlichkeit der Internetseite zu verbessern und passende Werbung von watson und unseren Werbepartnern anzuzeigen. Weitere Infos findest Du in unserer Datenschutzerklärung.

Empa entwickelt Unbedenklichkeitsanalysen ohne Tierversuche

Im Reagenzglas gezüchtete menschliche Zellen können die umstrittenen Tierversuche teilweise ersetzen. Die Empa forscht an unblutigen Alternativen.
18.06.2020, 10:4629.12.2021, 14:59

Synthetische Nanomaterialien sind die Substanzen der Stunde: Sie finden etwa Anwendung in der Kosmetik, der Textilindustrie und der Medizin. Ihre Unbedenklichkeit für Mensch und Umwelt hätte man früher mit Tierversuchen getestet. Die Empa arbeitet an Alternativen.

Ein häufig genannter Kritikpunkt an Tierversuchen lautet, dass die Ergebnisse der Experimente nicht auf den Menschen übertragbar seien, denn tierische Zellen würden anders reagieren als menschliche.
Ein häufig genannter Kritikpunkt an Tierversuchen lautet, dass die Ergebnisse der Experimente nicht auf den Menschen übertragbar seien, denn tierische Zellen würden anders reagieren als menschliche.Bild: KEYSTONE

«Wir entwickeln derzeit einen neuen, integrativen Weg, mit dem die Risiken von Nanopartikeln analysiert und die Ökobilanzen ermittelt werden können», sagt Empa-Forscherin Beatrice Salieri von der Abteilung «Technologie und Gesellschaft» in St. Gallen. Statt Tiere zu opfern, werden einzelne Zellarten im Reagenzglas gezüchtet. Mathematische Vergleichsmodelle und Algorithmen sind weitere unblutige Alternativen.

Grundlage der Risikoanalysen sind die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Nanopartikeln, die mit Zellkulturen experimentell bestimmt wurden. Damit sich die Ergebnisse aus dem Reagenzglas («in vitro») auf die Situation im menschlichen Körper («in vivo») übertragen lassen, nutzen die Forschenden mathematische Modelle («in silico»), die zum Beispiel auf die Schädlichkeit einer Vergleichssubstanz zurückgreifen.

Einzelne Zellen statt ganze Organismen

Damit die Laborstudien für Nanopartikel aber auch aufschlussreich sind, muss für jede Expositionsart zunächst ein geeignetes Modellsystem entwickelt werden. «Substanzen, die inhaliert werden, untersuchen wir beispielsweise in Experimenten mit menschlichen Lungenzellen», erklärt Empa-Forscher Peter Wick, Leiter des Labors für «Particles-Biology Interactions» in St. Gallen. Um die Verdauung im Körper zu simulieren, werden hingegen Darmzellen verwendet.

Aus den gewonnenen Daten werden mithilfe komplexer Algorithmen die zu erwartenden biologischen Phänomene abgeschätzt. «Anstatt ein Tierexperiment dazwischen zu schalten, können wir anhand von Parallelitäten zu bekannten Substanzen, neuen Daten aus Laboranalysen und mathematischen Modellen die möglichen Risiken von Nanopartikeln ermitteln», sagt Empa-Forscher Mathias Rösslein.

Künftig könnten so auch die Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Nanopartikeln im menschlichen Körper sowie die Eigenschaften bestimmter Populationsgruppen, wie ältere Menschen oder Patienten mit mehreren Krankheiten, realitätsnah dargestellt werden, meint der Wissenschaftler.

«Wundermaterial» Graphen

Im Fokus steht insbesondere Graphen (Betonung auf der zweiten Silbe), eine noch wenig getestete Modellsubstanz, die in Superkondensatoren und Akkus, Wasserfilter, Destillatoren und als Energiespeicher in Elektroautos Anwendung finden könnte. Die Europäische Kommission hat 2013 im Rahmen der European Flagship Initiative beschlossen, die Erforschung von Graphen mit 1 Milliarde Euro zu fördern.

Risikoanalysen und Ökobilanzen für das neue «Wundermaterial» sind noch Mangelware. Erste Sicherheitsanalysen zu Graphen- und Graphen-verwandten Materialien konnten die Empa-Forscher nun unlängst in grundlegenden in vitro-Studien aufzeigen. «Auf diese Weise können nun auch Projekte wie Safegraph potenzielle Gesundheitsrisiken und Umweltfolgen von Graphen besser ermitteln und gleichzeitig die Zahl der Tierversuche senken», schreibt die Empa in einer Mitteilung vom Donnerstag. (sda)

DANKE FÜR DIE ♥
Würdest du gerne watson und unseren Journalismus unterstützen? Mehr erfahren
(Du wirst umgeleitet um die Zahlung abzuschliessen)
5 CHF
15 CHF
25 CHF
Anderer
twint icon
Oder unterstütze uns per Banküberweisung.

Das traurige Schicksal der Zoo-Tiere von Tiflis

1 / 20
Das traurige Schicksal der Zoo-Tiere von Tiflis
quelle: ap/ap / pavel golovkin
Auf Facebook teilenAuf Twitter teilenWhatsapp sharer

Die Flamingos haben genug vom Lockdown

Das könnte dich auch noch interessieren:

Abonniere unseren Newsletter

Knock-out in Interlaken: Hat Boxweltmeisterin Viviane O. ihren Ehemann ermordet?
Gerichtsurteile dokumentieren die Spurensuche im Berner Oberland. Sieben Indizien belasten Boxweltmeisterin Viviane O. Ein Krimi um eine ungewöhnliche Frau.

Viviane O. baute sich am Brienzersee ein neues Leben auf, das perfekt zu sein schien. Die 35-Jährige arbeitete an einer Karriere von der Tellerwäscherin zur Millionärin.

Zur Story