Forschungsethik

Krankheiten wie Krebs oder Immunstörungen werden durch die Interaktion verschiedener Organe und Zellen beeinflusst. In der molekularen Medizin versuchen wir, genau diese komplexen Interaktionen im Körper zu verstehen und Ansätze für neue Behandlungsmethoden zu entwickeln. Da alternative Methoden wie Zellkultur und Computermodelle noch nicht in der Lage sind, die Komplexität eines gesamten Organismus nachzubilden, greifen wir nach sorgfältiger ethischer Abwägung auf Labortiere zurück. Ein ausgewählter Tierschutzausschuss und eine unabhängige Ethikkommission überwachen diesen Prozess (siehe unten für Details). In den meisten Fällen sind die Versuchstiere, die wir verwenden, Labormäuse, die speziell für die Forschung gezüchtet werden und unter standardisierten Bedingungen unter der täglichen Betreuung von ausgebildeten Tierpfleger:innen und unter tierärztlicher Aufsicht gehalten werden. Die bestmöglichen Lebensbedingungen sind entscheidend für wissenschaftliche Ergebnisse von hoher Qualität. Zusätzlich besitzen viele unserer Wissenschaftler:innen am CeMM – Biolog:innen, Ärzt:innen Chemiker:innen, Bioinformatiker:innen, Tierärzt:innen, Tierpfleger:innen usw. – selbst Haustiere und haben ein großes Interesse daran, sicherzustellen, dass unsere Labortiere so geringen Belastungen wie möglich ausgesetzt sind und mit dem notwendigen Respekt behandelt werden.

Genehmigung von Tierversuchen

Der Einsatz von Labortieren unterliegt strengen gesetzlichen Vorschriften gemäß dem österreichischen Tierschutzgesetz, das auf EU-Ebene 2010 durch eine Richtlinie zum Schutz von für wissenschaftliche Zwecke verwendeten Tieren (2010/63/EU, TVG 2012) neu geregelt wurde, siehe diesen Link.

Dieses Gesetz regelt die Bedingungen, unter denen Versuche an Wirbeltieren erlaubt sind, wie der zu erwartende wissenschaftliche Nutzen im Vergleich zu den Schäden am Tier zu bewerten ist, wer berechtigt ist, Tierversuche durchzuführen, welche Methoden erlaubt sind etc. In diesem Zusammenhang spielt das 3R-Prinzip eine zentrale Rolle beim Schutz von Labortieren (siehe nächstes Kapitel).

Bevor Tierversuche beginnen können, müssen Wissenschaftler:innen einen umfassenden Antrag auf Durchführung von Tierversuchen einreichen, der oft mehr als 20 Seiten lang ist. Er erfordert detaillierte wissenschaftliche Begründungen hinsichtlich des erwarteten Erkenntnisgewinns, der Verfahrensdetails des Tierversuchs selbst und wie das 3R-Prinzip eingehalten werden soll. Der Antrag wird von einer unabhängigen Ethikkommission der Medizinischen Universität Wien bewertet, die aus Wissenschaftler:innen und insbesondere Veterinärmediziner:innen und Biostatistiker:innen besteht. In den meisten Fällen schlägt die Kommission Änderungen vor, die den Tierversuch im Hinblick auf das 3R-Prinzip verbessern. Neben der wissenschaftlichen Qualität stehen Optionen zur Verwendung alternativer Methoden, die Reduzierung der Anzahl der verwendeten Tiere und die Verringerung von Stress im Mittelpunkt der Diskussionen. 

Erst wenn alle diese Änderungswünsche erfüllt wurden und der Antrag auf Genehmigung von Tierversuchen den gesetzlichen Anforderungen entspricht, leitet die Ethikkommission den Antrag an das österreichische Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft und Forschung weiter. Dort wird der Antrag erneut von Fachleuten geprüft. Erst nachdem alle offenen Fragen beantwortet und alle erforderlichen Änderungen vorgenommen wurden, erhalten die Wissenschaftler:innen die Mitteilung, dass der Tierversuch fortgesetzt werden kann. Andernfalls wird der Antrag auf Genehmigung von Tierversuchen abgelehnt. 

Das 3R-Prinzip

In den vergangenen 50 Jahren wurde das sogenannte 3R-Prinzip zum Schutz von Labortieren entwickelt, um die Einhaltung der Anforderungen für ihren humanen und ethisch gerechtfertigten Einsatz sicherzustellen. Diese zentralen 3R-Prinzipien verpflichten Wissenschaftler,

+ wann immer möglich alternative Methoden einzusetzen (Replacement oder Vermeidung)

+ die Anzahl der verwendeten Tiere auf das absolute Minimum reduzieren (Reduction oder Minimierung)

+ Stress minimieren und die Lebensbedingungen der verwendeten Tiere verbessern (Refinement oder Verbesserung)

Diese 3 Rs bilden die Grundlage für alle internationalen und nationalen Vorschriften zum Schutz von Labortieren. Unsere Wissenschaftler bei CeMM halten sich an diese Regeln und schulen Nachwuchswissenschaftler im 3R-Prinzip. Darüber hinaus ist CeMM eines der weltweit führenden Institute bei der Entwicklung von Alternativmethoden, von denen einige den Einsatz von Labortieren vollständig eliminieren. Zum Beispiel haben CeMM-Wissenschaftler die Entwicklung der computergestützten Netzwerkmedizin vorangetrieben, mit deren Hilfe große Datenmengen aus Zellkulturexperimenten und von Patienten verknüpft werden können, um die Krankheit besser zu verstehen. Darüber hinaus werden bei CeMM neue Techniken entwickelt, die es ermöglichen sollen, das vielversprechendste Medikament für die personalisierte Therapie auf Basis der Blutzellen eines Krebspatienten auszuwählen.

Für weitere Informationen zum Thema Tierversuche in Österreich empfehlen wir eine aktuelle Broschüre der Veterinärmedizinischen Universität Wien sowie dieses Video.

Einsatz von Tierversuchen in der Medizin

Allgemein gesprochen bieten Labortiere ein Modell für menschliche Krankheiten. In diesem Zusammenhang sind sich unsere Wissenschaftler bewusst, dass jedes Modell seine Begrenzungen hat. Zum Beispiel beträgt die durchschnittliche Lebensdauer einer Labormaus nur 2-3 Prozent der eines Menschen, und Gene können bei Mäusen und Menschen unterschiedlich reguliert werden. Dennoch haben Mäuse die gleichen Organe, die gleichen Zelltypen und fast alle gleichen Gene wie Menschen, und sie spielen eine wichtige Rolle beim Verständnis menschlicher Krankheiten, neben Alternativmethoden wie Zellkultur und Computermodelle. Dies bildet die Voraussetzung für die Entwicklung neuer, zielgerichteter Therapien.

Spezifisches Beispiel: Immuntherapie gegen Krebs

In den letzten Jahren hat die moderne Immuntherapie bedeutende Durchbrüche in der Krebstherapie, insbesondere bei metastasierendem Melanom, Blasenkrebs oder nicht-kleinzelligem Lungenkrebs erzielt, was zu einem Paradigmenwechsel in der Onkologie geführt hat. Die Wurzeln dieser erfreulichen Entwicklung reichen zurück zu Erkenntnissen der Grundlagenimmunologie der letzten 20 Jahre, einschließlich der Entdeckung bei Labormäusen, dass chronische Infektionen oder Krebs T-Zellen "überwältigen" können, wodurch sie ihre Aktivität verlieren (Ref 1). T-Zellen stellen eine der wichtigsten Zellpopulationen des Immunsystems dar, da sie infizierte oder degenerierte Zellen identifizieren und bekämpfen können. Anschließend war es möglich, bei Mäusen zu demonstrieren, dass die Überwältigung der T-Zellen insbesondere auf hemmende Rezeptormoleküle wie CTLA-4 und PD-1 zurückzuführen ist (Refs 2, 3). In einem nächsten Schritt wurden sogenannte Antikörper entwickelt, die die hemmenden Rezeptoren blockieren, sodass die T-Zellen wieder arbeiten können. Dieses Prinzip wurde zuerst erfolgreich in einem Mausmodell getestet (Refs 4, 5) und später weiterentwickelt für die Behandlung von Krebspatienten. Mit Antikörpern gegen CTLA-4 oder PD-1 („Immun-Checkpoint-Inhibitoren“) hat diese Immuntherapie in den letzten Jahren ungeahnte Erfolge gegen eine Vielzahl bisher tödlicher Krebserkrankungen erzielt (Ref 6, 7). Ohne Tierversuche wären diese Errungenschaften der modernen Krebstherapie nicht möglich gewesen.

Leider ist bereits klar, dass diese Therapien nicht bei allen Krebsarten wirksam sind. Daher wird mehr Grundlagenforschung notwendig sein, um weitere innovative therapeutische Optionen zu entwickeln.

Wissenschaftliche Referenzen

• Wherry EJ and Kurachi M. Nat Rev Immunol 2015.
• Waterhouse P et al. Science 1995.
• Intlekofer AM and Thompson CB J Leukoc Biol 2013.
• Leach DR et al. Science 1996.
• Barber DL et al. Nature 2006.
• Pardoll DM Nat Rev Canc 2012.
• Ribas A. N Engl J Med 2015.

Zusätzliche Quellen:

• Babraham Institute, England.
• Tierversuche-verstehen, Deutschland.
• Understanding Animal Research, England.
• Universität Würzburg, Deutschland.
• Universität für Veterinärmedizin Wien, Österreich.