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Sicherheit ohne Tierversuche

Die Toxizität von Medikamenten und Chemikalien steht im Mittelpunkt von drei EU-Projekten, an denen Forscher der Sektion für Physiologie beteiligt sind. Das Team um Prof. Walter Pfaller ist auf der Suche nach innovativen Verfahren, mit denen ohne Tierversuche rasche und sichere Aussagen über die Nebenwirkungen von möglichen Wirkstoffen und Chemikalien getroffen werden können.

Im Labor von Prof. Walter Pfaller an der Sektion für Physiologie der Medizinischen Universität Innsbruck wird intensiv an Zellkulturmodellen und neuen Verfahren geforscht, mit denen die Toxizität von Medikamenten und Chemikalien rasch und sicher untersucht werden kann. Die Zahl der Tierversuche, die bisher zur Feststellung von Nebenwirkungen herangezogen wurden, soll damit langfristig reduziert werden. Im Rahmen von drei EU-Projekten hat sich das Team um Prof. Pfaller und Dr. Paul Jennings mit internationalen Partnern vernetzt, um diese Bemühungen zu bündeln. In dem gerade ausgelaufenen Projekt „Predictomics“ wurden die Wirkungen und Nebenwirkungen bestimmter Pharmaka und Chemikalien auf Leber und Niere im Labor untersucht. Die physiologischen Verhältnisse der beiden Organe wurden dabei bestmöglich simuliert. Das besondere an dem Projekt war die erstmalige Integration der drei wesentlichen Funktionsebenen von Zellen: des Genoms, des Proteoms als Expressionsprodukt und des daraus resultierenden Funktionsphänotyps der entsprechenden Zelle. Dabei standen vor allem die langfristigen Schädigungen von toxischen Stoffen im Vordergrund. Denn es besteht großes Interesse schon frühzeitig die für Menschen schädlichen Nebenwirkungen zu erkennen, um so die Kosten für die Entwicklung neuer Arzneimittel zu reduzieren.

Tests werden schneller, billiger und verlässlicher

Im Projekt „Carcinogenomics“ (Dr. Paul Jennings) werden diese Bemühungen weitergeführt. Im Rahmen eines großen internationalen Konsortiums werden dabei in vitro Methoden zur Prüfung der krebserregenden Eigenschaften von Stoffen als Alternative zu den bisher verwendeten Tierversuchen erforscht. Dazu werden eine ganze Reihe von Verfahren erprobt, mit denen spezifische Krebsaktivitäten in Lunge, Leber und Niere überprüft werden können. „Wir gehen davon aus, dass mit diesen Methoden in Zukunft eine große Zahl von chemischen Stoffen auf ihre Gentoxizität und ihre krebserregende Wirkung hin untersucht werden kann“, sagt Prof. Pfaller. Dies ist insbesondere deshalb von Interesse, weil die Europäische Union sich mit dem Programm zur Registrierung, Bewertung and Autorisierung chemischer Stoffe (REACH) ein ambitioniertes neues Chemierecht auferlegt hat, das mit den herkömmlichen Prüfverfahren nicht sinnvoll umsetzbar sein wird. „Tierversuche sind kostenintensiv, zeitraubend, von ungewissem prognostischem Wert für die menschliche Gesundheit und ethisch umstritten“, erklärt Prof. Walter Pfaller. „Die neuen Tests mit Zellkulturmodellen sind schneller, billiger und verlässlicher.“

Dynamik der Toxizität

In einem weiteren, erst unlängst gestarteten Projekt werden nun die Bemühungen um ein Testmodell für die Toxizität von neuen Wirkstoffen weiter vorangetrieben. Forschungsgruppen in Universitäten, Forschungszentren und Unternehmen entwickeln im Rahmen von „Predict-IV“ neue Strategien zur frühzeitigen Überprüfung der Arzneimittelsicherheit. Darauf aufbauend soll es Pharmaunternehmen möglich werden, maßgeschneiderte Testverfahren für die Entwicklung von Arzneimitteln zu entwickeln. Die bestehenden Zellkulturmodelle werden weiter optimiert und der zeitliche Ablauf und die Dynamik der chemischen Reaktionen in vitro untersucht. Hier kommen einerseits wieder Leber- und Nierenzellen zum Einsatz, andererseits sollen aber auch Modelle für Neurotoxizität entwickelt werden, weil diese noch sehr rar sind. „Wir können im Rahmen dieses Projekts nun einen weiteren Postdoc sowie zwei PhD-Studenten einstellen“, freut sich Prof. Pfaller.