Die Belastungsbeurteilung im Tierversuch ist ein zentraler Bestandteil der europäischen und deutschen Gesetzgebung. Die gesetzlich geforderte, abgestufte Bewertung wird jedoch dadurch erschwert, als dass nicht ausreichend wissenschaftlich fundierte und quantifizierbare Parameter für die Belastungseinschätzung zur Verfügung stehen. Im Rahmen eines von der DFG geförderten multizentrischen Forschungsprojektes (severity-assessment.de) werden geeignete Parameter und Methoden identifiziert und an etablierten Tiermodellen erprobt, um die Grundlage für eine wissenschaftlich fundierte und skalierbare Bewertung der Belastung von Versuchstieren im Tierversuch zu schaffen. Diese werden dann Arbeitsgruppen- und Modellübergreifend vergleichend eingeordnet.

In unserer Arbeitsgruppe entwickeln wir Bewertungsschemata zur Erfassung der Belastung durch intrakranielle Eingriffe in etablierten Rattenmodellen für neurologische Erkrankungen. Dies umfasst sowohl chirurgische Eingriffe als auch die in unseren Laboren eingesetzten Tests zur Erfassung motorischer und kognitiver Funktionen, elektrophysiologische Stimulation im Rahmen der Tiefenhirnstimulation (DBS), neuronale Ableitungen sowie die Definition humaner Endpunkte bei Hirntumoren. Zur Belastungseinschätzung kombinieren wir klassische klinische Scores mit Analysen spezies­spezifischen Spontanverhaltens. Ergänzend kommen Verhaltensuntersuchungen im Bereich der Motorik und des assoziativ-limbischen Systems sowie telemetrische Messungen von Herzaktivität und Bewegungsverhalten zum Einsatz.

Durch diese Untersuchungen konnten wir bereits eine Abstufung der Belastung durch unterschiedlich komplexe intrakranielle Eingriffe, systemische Injektionen, Verhaltenstests und tierpflegerische Maßnahmen erstellen. Darüber hinaus haben wir einen Algorithmus entwickelt, der auf dem individuellen Gewichtsverlauf basiert und es uns ermöglicht, den humanen Endpunkt in einem Rattenmodell mit Hirntumor bereits vor Beginn einer schweren Belastung zuverlässig zu bestimmen.

Diese Daten werden zur Optimierung des postoperativen Schmerzprotokolls sowie zur Verbesserung der Verhaltensuntersuchungen und der Haltungsbedingungen verwendet. Derzeit wird auch die Gruppenhaltung in großen, gut ausgestatteten Käfigen mit Laufrädern getestet.

Alle hier beschriebenen tierexperimentellen Ansätze werden vor der Durchführung vom Landesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (LAVES) nach Anhörung einer Ethikkommission genehmigt.

Beispiele für Tiermodelle, die in unserer Arbeitsgruppe eingesetzt werden:

• 6-Hydroxydopamin Parkinsonmodell
• Strukturell- oder pharmakologisch-induzierte Modelle für neuropsychiatrische Erkrankungen
• Intrakranielles Gliom-Modell
• Entwicklungsbiologische Modelle zu Störungen der neuronalen Entwicklung nach neurochirurgischen Eingriffen zur Entfernung von Mittelhirntumoren bei Kindern
• Tiermodelle mit induzierten Hördefiziten

Gibt es Alternativmethoden?

Derzeit verfügbare Alternativmethoden, wie beispielsweise neuronale Zellkulturen oder Organoide, sind für unsere Fragestellungen nicht geeignet, da wir für alle in unserer Arbeitsgruppe untersuchten Fragestellungen auf ein intaktes neuronales System angewiesen sind. Dazu gehört insbesondere die erhaltene komplexe Verschaltung zwischen verschiedenen Hirnregionen. Nager haben viele biologische und physiologische Ähnlichkeiten mit dem Menschen. Der Einsatz von Nagern in der biomedizinischen Forschung ist daher ein wichtiges Instrument, um Lebensvorgänge und Erkrankungen besser zu verstehen und neue medizinische Techniken und Verfahren vor ihrer Anwendung am Menschen zu entwickeln und zu optimieren. Darüber hinaus ermöglicht der Einsatz von Tieren ein grundlegendes Verständnis der Sicherheit und Wirksamkeit einer neuen Methode zu erlangen. Dies trägt dazu bei, das Risiko von Schäden und unerwünschten Nebenwirkungen zu minimieren, wenn die Methode schließlich am Menschen getestet wird.