Volltextsuche über das Angebot:

4 ° / 1 ° wolkig

Navigation:
Ein Novum für Kosmetik ohne Tierversuche

Fraunhofer-Institut Potsdam Ein Novum für Kosmetik ohne Tierversuche

Obwohl es ein EU-Verbot gibt, werden neue Kosmetika noch immer mit Tierversuchen getestet. Ein Potsdamer Fraunhofer-Institut hat jetzt zumindest für die Identifizierung möglicher Giftstoffe eine Alternative entwickelt: Ein Bioreaktor in der Größe eines kleinen Reiseweckers imitiert die Leber als Entgiftungsorgan, um problematische Substanzen auszumachen.

Voriger Artikel
Drama und Lovestory aus der Filmuni
Nächster Artikel
Sabine Kunst neue Präsidentin der HU

Wie ein Minidiskus sieht der die Leber imitierende Bioreaktor aus.
 

Quelle: IZI

Potsdam.  Viele Tierversuche sind bedenklich, etwa wenn es darum geht, neue Wirkstoffe von Faltencremes für „die Haut ab 30“ und ähnliche lebensnotwendige Entwicklungen zu testen. Für Kosmetika und Pflegeprodukte stehen Experimente mit Mäusen und anderen Lebewesen weiter auf der Tagesordnung. Die EU hat derartige Untersuchungen zwar schon seit 2013 verboten, noch gibt es aber Übergangsfristen und in anderen Ländern dauern die Tests ohnehin weiter an. Abhilfe verspricht ein neuer Bioreaktor im Handtaschenformat, den das Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie (IZI) in Golm nun in Kooperation mit Kosmetika-Herstellern bis zur Marktreife bringen will.

„Wir sind ziemlich stolz“, sagt der Biophysiker Claus Duschl vom IZI. Kürzlich hatten die Golmer den zusammen mit Kollegen von der Hebrew University Jerusalem entwickelten Prototyp ihres Reaktors in Brüssel vorgestellt. Er entstand im Rahmen der jetzt abgeschlossenen EU-Initiative „Seurat-1“ (siehe Kasten). Partner bei dem Vorhaben, auch in Sachen Finanzierung, war der Verband der Europäischen Kosmetikindustrie (Cosmetics Europe). Der hat ein elementares Interesse an einer Lösung des Problems. Der Reaktor, der sich Leberzellen für die Tests zu Nutze macht, sei im Rahmen des 50-Millionen-Euro-Programms Seurat 1 „eines der Highlights“ gewesen, schwärmt Duschl.

Zu recht, simuliert das Golmer Modell, das gerade einmal so groß wie ein Reisewecker ist, doch nichts weniger als Vorgänge in der menschlichen Leber. Das Organ gilt als Entgiftungsstation des Körpers. Müssen Stoffe mit toxischer Wirkung, die in den Blutkreislauf geraten sind, entsorgt werden, tritt es auf dem Plan. Sieht die Leber in natura ein bisschen so aus wie eine fleischfarbene Zipfelmütze, mutet die IZI-Entwicklung mehr wie ein transparenter Minidiskus an.

Auf der Suche nach einer Alternative zu Tierversuchen

Um die Forschung auf dem Gebiet der alternativen Testmethoden für langfristige Toxizität, also organische Vergiftungen, zu fördern und gleichzeitig Tierversuche zu vermeiden, hatte die Europäische Union 2011 die Forschungsinitiative Seurat-1 (Safety Evaluation Ultimately Replacing Animal Testing) ins Leben gerufen. Die Initiative besteht aus sieben Forschungsprojekten mit dem gemeinsamen Ziel, alternative Untersuchungsverfahren für neue Produkte zu entwickeln.

 
Die Projekte wurden mit insgesamt 50 Millionen Euro gefördert. Die Hälfte der nötigen Investitionen steuerte der Verband der Europäischen Kosmetikindustrie bei. 70 Universitäten, Forschungsinstitute und Firmen in Europa in Kooperation mit anderen Ländern haben gemeinsame Forschungsstrategien ausgearbeitet, um einzelne, global verstreute Aktivitäten zu bündeln.

Seurat-1 hat ein ganzes Set an Werkzeugen und Technologien entwickelt und deren Brauchbarkeit in drei übergeordneten Studien auch getestet. Neue Methoden zum Ersatz von Tierversuchen im Bereich der Langzeittoxikologie erfordern ein tiefes Verständnis, wie Chemikalien im Menschen ihre Wirkung entfalten.

 Schwerpunktmäßig hat sich das Projekt mit der Leber beschäftigt. Die Leber gilt als unser wichtigstes Entgiftungsorgan und kann am stärksten von chemischen Belastungen beeinflusst werden. In Forschungsverlauf wurden drei Schlüsselmechanismen bei Vergiftungen aufgeklärt: die Leberfibrose genannte Vernarbung des Organs, die Fettanhäufung (Steatose) und der Stau von Gallenflüssigkeit.

In seinem Inneren sind Zelllinien aktiv, die ursprünglich aus Gewebe von operativ entfernten Lebertumoren gewonnen worden sind. Sie wurden stabilisiert, um außerhalb des Körpers nicht abzusterben. Die Aufrechterhaltung ihrer Lebensfähigkeit über längere Zeiträume hinweg setzt aber wiederum eine kontinuierliche Überwachung der Nährflüssigkeit voraus, in der sie im Reaktor platziert wurden. Die Konzentrationen von Glukose – also Traubenzucker – und Sauerstoff quasi als Lebenselixier der Zellen sowie ein konstanter pH-Wert für den Säuregehalt sind dabei die wichtigsten Parameter. In den Reaktor integrierte Sensorelemente zur Messung der Kontinuität dieser Lebensbedingungen über Wochen hinweg waren dabei nur eine der Herausforderungen für das IZI. „Leberzellen sind hochempfindlich und hochkomplex“, sagt Duschl.

 Das Zellmodell im Reaktor muss mindestens einen Monat in gleicher Form aktiv bleiben, da bei Kosmetika die Langzeitwirkung wichtig ist. Giftstoffe dringen durch den Schutz der Haut nur relativ langsam und in kleinen Mengen in den Körper ein. In den Reaktor geführt werden zu testende Substanzen über kleine Schläuche. Die Zellen im Inneren reagieren auf eventuelle Giftstoffe mit einer Absenkung ihres Stoffwechsels. Die geht einher mit einem geringeren Sauerstoff-Verbrauch. Im Reaktor steigt so in der Umgebung der Zellen dessen Konzentration. Spezielle Farbpartikel, die in die Nährflüssigkeit des Reaktors integriert wurden, reagieren darauf und beginnen bei Lichtzufuhr zu leuchten. So machen sie die Reaktion der Zellen auf die zu untersuchenden Stoffe sichtbar.

Gespräche mit Partnern aus der Industrie über die weitere Entwicklung des Reaktors für reale Anwendungen bei der Genese neuer Kosmetika würden bereits laufen, sagt Duschl. Konkrete Namen nennt er noch nicht. Die technische Marktreife des Reaktors zu erlangen, sei nicht das eigentliche Problem. Zeitraubender werde die Evaluierung und Zertifizierung, also die Untersuchung der Eignung für den Test von verschiedenen Stoffen anhand von Vergleichen. Duschl und seine Kollegen am IZI denken bereits über das Projekt hinaus. Die in dem Vorhaben erarbeitete Expertise werde es erlauben, neuartige Mikroreaktorsysteme zu entwickeln, deren Arbeitsweise flexibel auch für die vielfältigen Anforderungen anderer anspruchsvoller Zellkultivierungsverfahren ist, hoffen sie.

Von Gerald Dietz

Voriger Artikel
Nächster Artikel
Mehr aus Studium & Wissenschaft

"Herr Professorin": Sind weibliche Berufsbezeichnungen auch für Männer sinnvoll?

MAZ Sportbuzzer
MAZab: Termine

Was geht ab? Jede Menge Events in Potsdam und im Land Brandenburg

Kinoprogramm

Alle aktuellen Filme in den Kinos von Potsdam und im ganzen Land Brandenburg