Das Herz auf dem Chip

Wenn Sie mir versprechen, nichts anzufassen, dürfen Sie auf Handschuhe verzichten«, sagt Reyk Horland von der Tissuse GmbH, die in einem Gewerbegebiet in der Nähe der Seestraße in Berlin-Wedding beheimatet ist. Schuhüberzieher und Einwegkittel sind in jedem Fall Pflicht, auf dem Boden sind Klebeflächen, an denen weiterer Dreck kleben bleibt. An einer Werkbank hinter Sicherheitsglas befüllt eine Laborantin Pipetten mit menschlichem Gewebe, das aus Blutbahnen gewonnen wurde. »Damit kleiden wir die dünnen Kanäle auf unserem Chip aus. So können wir die Eigenschaften menschlicher Adern simulieren«, erklärt Horland, der selbst studierter Biotechniker ist, sich aber bei Tissuse mittlerweile vor allem um Vertrieb und Marketing kümmert.

Exakt 37 Grad Celsius zeigt das Display eines der Wärmeschränke im Labor. Mehrere durchsichtige Leitungen führen heraus, jede steuert mittels Luftdruck eine kleine Pumpe. »Mit drei Miniaturpumpen auf unserem Chip simulieren wir ein Herz«, erklärt Reyk Horland. Das funktioniert, obwohl ein menschliches Herz vier Klappen besitzt. 0,5 Hertz steht auf der Anzeige der Steuergeräte, die zweimal pro Sekunde einen Luftimpuls an die Pumpen senden, die den Minikreislauf in Bewegung halten.

Organ-on-a-Chip heißt das Hauptprodukt der Firma. Auf einem etwa vier mal sechs Zentimeter großen durchsichtigen Plastikklotz befinden sich zwei bis vier kleine Behältnisse, die mit haarfeinen Kanälen verbunden sind. Horland erklärt, dass menschliche Organe außerhalb des Chips gezüchtet werden und dann quasi im Miniaturformat in die Chips eingebracht werden, die Kanäle werden mit einer speziellen Nährlösung gefüllt. Werden die Pumpen gestartet, können die Forscher einen menschlichen Zwei- oder Vier-Organ-Kreislauf simulieren und seine Reaktion beispielsweise auf Medikamente oder andere Stoffe erforschen.

Seit mittlerweile neun Jahren haben sich Horland, Tissuse-Geschäftsführer Uwe Marx und momentan rund 23 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Erforschung von Ersatzmethoden zu Tierversuchen verschrieben. Sie hoffen mit ihrem Produkt die Qualität vorklinischer Tests für die Zulassung von Medikamenten wesentlich zu verbessern. »Neun von zehn Substanzen, die im Tierversuch mit positivem Ergebnis getestet werden, fallen beim Menschen durch«, kritisiert Horland. Gute Chancen, dass Organs-on-a-Chip Tierversuche ersetzen könnten, sieht er beispielsweise bei Diabetis Typ 2 oder bei Tumorerkrankungen.

3R nennt Berlin seine Strategie zur Förderung von Alternativmethoden zu Tierversuchen. Das steht für Replace, Reduce, Refine. Seit letztem November existiert an der Berliner Charité eine dementsprechende Einrichtung zur Förderung der Forschung und Ausbildung in diesem Bereich - Charité 3R. Finanziert wird sie im Rahmen des Charitévertrags mit jährlich knapp zwei Millionen Euro.

»Berlin soll Hauptstadt der Erforschung von Alternativen zu Tierversuchen werden«, hieß es durchaus ambitioniert im Koalitionsvertrag der rot-rot-grünen Landesregierung - doch konkret passiert ist lange Zeit wenig. Bei der Eröffnung von 3R im November letzten Jahres freute sich Staatssekretär Steffen Krach: »Die heutige Eröffnung des neuen interdisziplinären Forschungszentrums Charité 3R ist ein zentraler Baustein in unserem Vorhaben, den Tierschutz zu stärken und Tierversuche in der medizinischen Forschung so schnell und so weit wie möglich verzichtbar zu machen.« Das Vorhaben allerdings, in einem Institut alle Berliner Forschungseinrichtungen zu vernetzen, ist bisher nicht umgesetzt. Momentan koordiniere und fördere man primär innerhalb der Charité, heißt es. Dabei gehe es, so Koordinatorin Julia Biederlack, nicht nur um die Vermeidung von Tierversuchen, sondern auch um die Verbesserung der Haltungsbedingungen von Tieren in den Laboren.

99 Tierversuchseinrichtungen gibt es laut Senat in Berlin, 168 Tierexperimente wurden dort im Jahr 2017 durchgeführt - 2010 waren es noch 213. Auch die Zahl der genutzten Tiere sank seit einem Höchststand im Jahr 2012 deutlich, was zum großen Teil auf eine Änderung der Meldungsbestimmungen zurückgeht. 2017 wurden rund 220 000 Tiere genutzt, meist Mäuse und Ratten. Für 2018 liegen noch keine Zahlen vor.

Dem Berliner Bündnis gegen Tierversuche geht die Verringerung von Tierversuchen noch viel zu langsam. Im gemeinsamen Ladenlokal nahe des S-Bahnhofs Charlottenburg sitzen Christiane Neuhaus von den Tierversuchsgegnern sowie Thomas Lau und Stefanie Hauk von Ärzte gegen Tierversuche. »Nein, wir glauben nicht, dass Forscher, die Tierversuche durchführen, schlechte Menschen sind, viele haben im Studium schlicht nichts anderes gelernt«, meint Thomas Lau. Zum Teil seien Tierversuche bei der Medikamentenentwicklung auch zwingend vorgeschrieben. »Dabei gibt es viel bessere Methoden«, ist Christiane Neuhaus überzeugt: »Bei Alzheimer sind wir durch Tierversuche keinen Schritt weiter gekommen.« Die Übertragbarkeit vom Tier auf den Menschen sei einfach zu schlecht. Außerdem würden zu viele Studien »in Schubladen verschwinden« und nicht veröffentlicht, so Lau. Das sei vor allem der Fall, wenn kein eindeutiges Ergebnis oder kein Ergebnis im Sinne der Forscher herauskomme. Große Hoffnung setzen die Tierversuchsgegner in Computersimulationen oder komplexe »In-vitro-Modelle« wie beispielsweise Organ-on-a-Chip.

Ein wichtiges Instrument zur Verringerung von Tierversuchen sind nationale und internationale Regulierungsbehörden wie die European Medicines Agency (EMA) in Amsterdam, die Tierversuche in medizinischen Test vorschreiben. Reyk Horland von Tissue schaut daher gespannt auf einen Workshop nationaler und internationaler Regulierungsbehörden im Juni dieses Jahres, dämpft aber allzu hohe Erwartungen: »Es wird sicher noch ein paar Jahre dauern, bis wir mit unseren Methoden in die regulatorische Akzeptanz kommen.«