Der Begriff in vitro („im Glas“) bezeichnet organische Vorgänge, die außerhalb eines lebenden Organismus ablaufen (im Gegensatz zu in vivo, d.h. in einem lebenden Organismus). Mit In-vitro-Methoden können Zellkulturen humaner (und tierischer) Herkunft gezüchtet und sogar komplexe dreidimensionale Gewebe wie Haut-, Herz-, Leber-, Knorpelgewebe und Blutgefäße nachgebaut werden (Tissue Engineering). Zellkulturen eignen sich sowohl zur Erforschung von Krankheiten und Therapien als auch für immunologische, virologische oder toxikologische Tests.
Hier einige Beispiele für ihre vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten:
In-vitro-Hautmodelle: Das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart entwickelte in Zusammenarbeit mit weiteren Forschungseinrichtungen verschiedene Hautäquivalente aus humanen Hautzellen, u.a.
für Untersuchungen der Wundheilung und der Entstehung von Hauttumoren
für pharmazeutische Tests und Phototoxizitätstests (z.B. Sonnenschutzmittel, Cremes, Lotionen)
als Gewebeersatz nach Transplantationen und Tumorentfernungen.
Hautreizungtests „EpiSkin“ und „EpiDerm“: Auch bei diesen schon seit einigen Jahren eingesetzten tierversuchsfreien Hautmodellen werden menschliche Hautzellen verwendet, um zu prüfen, ob Substanzen, die sonst an Kaninchen oder Meerschweinchen getestet werden, hautreizend sind.
Pyrogentest: Mit dem hochempfindlichen Monozyten-Aktivierungs-Tests (MAT), der auf menschlichen Blutzellen basiert, können Substanzen wie zum Beispiel Impfstoffe und Infusionslösungen auf potenziell fieberauslösende Bestandteile (Pyrogene) überprüft werden, statt sie Kaninchen zu injizieren.
Monoklonale Antikörper sind Abwehrstoffe, die in vielen Bereichen der Forschung, Diagnostik und Therapie (u.a. von Tumorerkrankungen) eingesetzt werden. Während sie früher unter qualvollen Umständen im Bauch von Mäusen, Ratten oder auch Primaten erzeugt wurden, werden sie heute mithilfe von Antikörper bildenden Zellen und einer geeigneten Nährlösung im Bioreaktor (der sogenannten „Glasmaus“ bzw. „Tecnomouse“) hergestellt.
An Nervenzellkulturen werden die Ausschüttung von Botenstoffen (Neurotransmitter) und die Wirkung verschiedener Substanzen auf die Nervenzellen bzw. auf das Gehirn untersucht. Mit ihrer Hilfe können die Interaktionen im Gehirn nachgestellt und Abbauprozesse im Rahmen degenerativer Gehirnerkrankungen wie Parkinson, Alzheimer, Multiple Sklerose und Epilepsie untersucht und entsprechende Therapien entwickelt werden.
Quellen: Menschen für Tierrechte – Bundesverband der Tierversuchsgegner e.V. Ärzte gegen Tierversuche e.V.
In-vitro-Hauttestsystem: Wie kann das künstliche Hautmodell Patienten helfen und Tierversuche ersetzen?
Interview mit dem Biologen Dr. Florian Groeber
Stand: Mai 2015
Dr. Florian Groeber ist Wissenschaftler am Translationszentrum Würzburg ´Regenerative Therapien für Krebs- und Muskuloskelettale Erkrankungen', einem Institutsteil des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB). Als Gruppenleiter der Abteilung ‚Standardisierte In-vitro-Testsysteme' untersucht er an künstlichen Hautmodellen die Wundheilung, entwickelt Wundheilungstherapien und untersucht toxikologische Fragestellungen. In einem Interview hat er uns unter anderem erklärt, was ihn an der tierfreien Forschung am meisten interessiert.
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