Berliner Forschungspreis 2021 „Alternativen zu Tierversuchen“ an Charité-Team

Ein Forschungsprojekt der Charité – Universitätsmedizin Berlin und des Bundesinstituts für Risikobewertung (BfR) ist mit dem Preis des Landes Berlin zur Förderung der Erforschung von Ersatz- und Ergänzungsmethoden für Tierversuche in Forschung und Lehre ausgezeichnet worden. Die in diesem Jahr mit insgesamt 30.000 Euro dotierte Auszeichnung wird durch das Landesamt für Gesundheit und Soziales (LAGeSo) koordiniert und durch den Verband der forschenden Pharma-Unternehmen (vfa) unterstützt.

Auszeichnet wurde eine Arbeitsgruppe um die Doktorandin Caroline Frädrich und Seniorprofessor Dr. Josef Köhrle vom Institut für Experimentelle Endokrinologie am Charité Campus Mitte sowie Dr. Kostja Renko, Gastwissenschaftler an der Charité und derzeit Mitarbeiter der Abteilung Experimentelle Toxikologie und ZEBET des BfR.

Störungen des Schilddrüsenhormonsystems zählen zu den häufigsten therapierbaren Erkrankungen, deren Ursachen sehr vielfältig sind. Mit dem prämierten Projekt „Etablierung einer versatilen High Throughput Screening-Plattform zur Identifizierung endokriner Disruptoren auf Basis der Sandell-Kolthoff-Reaktion“ hat das Forschungsteam eine Methode zur automatisierten Prüfung von Substanzen entwickelt, die die lokale Wirkung von Schilddrüsenhormonen beeinträchtigen und damit unter anderem Gehirnentwicklung, Wachstum und Stoffwechsel bei Mensch und Tier beeinflussen.

Das entwickelte Testverfahren misst im hohen Durchsatz die Aktivität eines bestimmten Schlüsselenzyms, welches die Bildung des aktiven Schilddrüsenhormons T3 aus der inaktiven Vorstufe Thyroxin T4 reguliert. Dieses Enzyms kann in seiner Funktion durch sogenannte endokrine Disruptoren – beispielsweise Chemikalien aus Umwelt oder Ernährung – beeinträchtigt werden.  Das neue Verfahren ermöglicht es nun, in vitro tausende Substanzen hinsichtlich ihrer Wirkung auf das im Reagenzglas aktive menschliche Enzym zu untersuchen.

Bislang waren derartige Prüfungen auf Tierexperimente angewiesen. Hochdurchsatzfahren im Zusammenspiel mit komplexeren Modellen wie Organoiden und Organ-on-a-Chip-Ansätzen eröffnen hingegen eine Perspektive, die wissenschaftliche Grundlage der Chemikalienbewertung zu verbessern und die Zahl der Tierversuche deutlich zu reduzieren. „Die von uns entwickelten in-vitro-Methoden mit menschlichen funktionellen Proteinen ermöglichen es, schnell, verlässlich und automatisierbar möglicherweise schädigende Substanzen zu identifizieren und auszuwählen. Die Anzahl letztlich noch notwendiger Prüfungen des Hormonsystems in intakten Organismen, auch Tieren, würde damit verringert oder teilweise ersetzt werden“, erklärt Seniorprofessor Köhrle. Preisträgerin Frädrich fügt hinzu: „Wir sind in unserem Alltag mit mehreren Tausenden Substanzen konfrontiert, deren Wirkung auf den menschlichen Körper und das Schilddrüsenhormonsystem wir nicht kennen. Unser Testsystem liefert ein Tool, um diese Substanzen zu screenen, ohne dabei auf herkömmliche tierexperimentelle Methoden zurückzugreifen. Dabei handelt es sich um Untersuchungen, die nicht zuletzt vor dem Hintergrund des European Green Deal Non-Toxic Environment hochaktuell sind.“ Methoden wie die nun prämierte können im Sinne des 3R-Prinzips massgeblich zu einer Verringerung der Anzahl erforderlicher Tierversuche beitragen.

Für die erfolgreiche Etablierung und Durchführung des Verfahrens war die enge Zusammenarbeit mit dem Team der Screeningunit des Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP), geleitet von Dr. Jens von Kries maßgeblich. Die Forschungsarbeiten werden aktuell durch mehrjährige Projektfinanzierung im Horizon 2020 Programm der EU (ATHENA) und ein Projekt des Transregio-SFB „Locotact“ der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert. Bei der Entwicklung der Methode wurde das Team zudem über die Charité 3^R-Förderlinie „Adding 3R Value“, die Berlin School of Integrative Oncology (BSIO) und das Berlin Institute of Health (BIH Spark) gefördert. 

Berliner Forschungspreis „Alternativen zu Tierversuchen“
Der Forschungspreis wird seit 2011 alle zwei Jahre vom LAGeSo für Projekte in Berlin und Brandenburg vergeben, die dazu beitragen, die Verwendung von Versuchstieren zu vermeiden oder zu verringern. Er wird vom Verband der forschenden Pharma-Unternehmen (vfa) ausgelobt und soll eine breite Anwendung in der akademischen und industriellen Forschung fördern. Bereits 2011, 2017 und 2019 wurden Projekte unter Leitung der Charité ausgezeichnet.

Links

Link zu einem Videobeitrag, in dem die Preisträger ihre Projekt erklären

Senatsverwaltung für Justiz, Verbraucherschutz und Antidiskriminierung

Institut für Experimentelle Endokrinologie der Charité

Bundesinstitut für Risikobewertung

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