LERNEN MIT ZUKUNFT MÄRZ 2022

Bis dahin gibt es leider noch eine ganze
Reihe von Problemen zu lösen: Die auf
den Chip aufgetragenen Zellen müssen
frisch sein und leben nur kurze Zeit.
Man braucht also häufig gleichzeitigen
Nachschub von menschlichem Gewebe
verschiedenster Organe. In den OP-Sälen
fällt aber überwiegend krankes Gewebe
an. Man muss also sorgfältig die wenigen
gesunden Zellen, die bei einer OP mit
entfernt werden, von den ganzen kranken
Zellen trennen. Zudem hat jeder Patient
eine andere Vorgeschichte (Raucher,
Diabetiker, etc.). Die Zellen auf dem Chip
haben je nach Herkunft eine andere Qualität,
was die Ergebnisse solcher Chips
wenig vergleichbar macht. Die Organe in
unserem Körper haben mitunter direkten
Kontakt und sind nicht nur über Flüssigkeiten
verbunden. Substanzen können
direkt von den Hautzellen in Muskelinformation
& gesellschaft
Organ on a Chip:
Werden Tierversuche bald überflüssig?
MODELL EINES LEBENDEN ORGANISMUS AUF EINEM KLEINEN
PLASTIKPLÄTTCHEN
Thomas Kolbe
Fachwissenschaftler
für Versuchstierkunde,
Ao. Prof. für die
Service-Plattform
Biomodels Austria
Veterinärmedizinische
Universität Wien
Die Bemühungen, Tierversuche
nach Möglichkeit zu reduzieren
oder gar zu ersetzen, wurden
vor über 10 Jahren mit der
Einführung der Europäischen Richtlinie
zum Schutz von Versuchstieren intensiviert.
Die niederländische Regierung
beabsichtigt gar, bis 2035 alle gesetzlich
vorgeschriebenen Tests ohne Versuchstiere
durchführen zu wollen. Bis dahin
ist es aber noch ein weiter Weg. Neben
der Nutzung von Zell- und Bakterienkulturen,
einfacheren Organismen
wie Fadenwürmern, Hühnereiern oder
Süßwasserpolypen, Miniorganen in
der Petrischale (Organoide, siehe LMZ
August 2018) und Attrappen und Simulationen
für die Ausbildung gibt es auch
die Entwicklung von Testsystemen mit
lebenden Zellen in kleinen Kunststoffkammern,
genannt “Organ on a Chip“:
Dabei werden in kleine Kunststoffplatten
eine Reihe von winzigen Kammern
eingearbeitet. In jede Kammer kommt
eine andere Sorte Zellen (Niere, Leber,
Nerven, Muskel, etc.). Durch Kanäle sind
die Kammern verbunden und werden mit
Nährstoffen versorgt. Dann lässt man
Testsubstanzen in verschiedenen Konzentrationen
durchlaufen und schaut,
ob es schädliche Effekte auf bestimmte
Gewebetypen gibt. Manche Substanzen
sind nicht direkt schädlich, sondern erst
nach Abbau in der Leber und wirken
sich dann z.B. auf das Lungengewebe
aus. Wenn die Kanäle in dem Chip
einen Kreislauf bilden, kann man solche
Effekte erkennen und braucht dafür nicht
mehr am lebenden Versuchstier zu testen.
Außerdem kann man mit menschlichen
Zellen arbeiten und es stellt sich nicht
mehr die Frage, wie gut Ergebnisse an
Versuchstieren auf den Menschen übertragbar
sind. Solche Testsysteme könnte
man auf vielfältige Weise in der Entwicklung
von Medikamenten, bei der Prüfung
schädlicher Substanzen (Toxizität) bis hin
zur personalisierten Medizin nutzen. Ein
ausgesprochen ambitioniertes Ziel ist es,
einen Human on a Chip herzustellen, also
alle Organe und Gewebe eines Menschen
auf einem einzigen Chip zu vereinen.
12 | MÄRZ 2022