Forscher haben künstliche Organe auf Computerchips und digitale Zwillinge entwickelt, um Tierversuche zu vermeiden. Die Technologien sollen vor allem in der Medikamentenentwicklung zum Einsatz kommen.
Weltweit gibt es zunehmend Pläne, Tierversuche schrittweise zu beenden. Erst kürzlich kündigte der britische Wissenschaftsminister an, Tierversuche auslaufen lassen zu wollen. Gemäß einer Strategie sol die Prüfung potenzieller Hautreizstoffe an Tieren bis Ende 2026 eingestellt werden.
Zudem sollen Forscher dazu angehalten werden, Botoxinjektionen an Mäusen bis 2027 zu beenden. Medikamententests an Hunden und nichtmenschlichen Primaten werden bis 2030 schrittweise reduziert, so der Plan. Die Nachrichten folgt ähnlichen Schritten anderer Länder.
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Die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) kündigte im April 2025 etwa einen Plan an, Tierversuche für monoklonale Antikörper-Therapien durch effektivere, auf den Menschen zugeschnittene Modelle zu ersetzen. Auch die Europäische Kommission arbeitet nach einem Workshop im Juni 2024 an einem Fahrplan, um Tierversuche für die chemische Sicherheitsbewertung auslaufen zu lassen.
Tierschutzgruppen setzen sich seit Jahrzehnten für solche Verpflichtungen ein, doch ein Mangel an Alternativen erschwerte bislang eine Ende von Tierversuchen. Fortschritte in der medizinischen Wissenschaft und Biotechnologie ändern dies nun.
Neue Alternativen zu Tierversuchen: Organe auf Computerchips
Obwohl Tierversuche seit langer Zeit in der Forschung Standard sind und zu wichtigen Entdeckungen geführt haben, stellen viele Wissenschaftler ihre Rechtfertigung infrage. Rund 95 Prozent der Behandlungen, die an Tieren vielversprechend erscheinen, kommen nicht auf den Markt.
In den vergangenen Jahrzehnten gab es dramatische Fortschritte bei Technologien, die neue Wege zur Modellierung des menschlichen Körpers bieten, ohne an Tieren zu experimentieren. Ein Beispiel hierfür sind „Organe auf Chips“. Forscher stellten etwa Miniaturversionen menschlicher Organe in winzigen Plastikgehäusen her.
Diese Systeme enthalten die gleiche Mischung von Zellen wie echte Organe und werden mit Nährstoffen versorgt, um sie am Leben zu erhalten. Bereits heute haben Forscher Modelle der Leber, des Darms, des Herzens, der Nieren und sogar des Gehirns geschaffen.
Ein Beispiel sind Herz-Chips, die in den Weltraum geschickt wurden, um die Reaktion auf geringe Schwerkraft zu beobachten. Die FDA nutzt wiederum Lungen-Chips zur Bewertung von Covid-19-Impfstoffen. Darm-Chips werden zur Untersuchung der Auswirkungen von Strahlung verwendet. Einige Forscher arbeiten daran, mehrere Chips zu einem „Körper auf einem Chip“ zu verbinden, was jedoch seit über einem Jahrzehnt noch nicht vollständig gelungen ist.
KI und digitale Zwillinge
Andere Wissenschaftler arbeiten daran, Modellversionen von Organen oder sogar Embryonen im Labor zu züchten. Indem Gruppen von Zellen zu winzigen 3D-Strukturen gezüchtet werden, können Forscher die Organentwicklung untersuchen und Medikamente daran testen. Diese Organmodelle können sogar personalisiert werden, indem Zellen eines bestimmten Menschen entnommen werden.
Auch die britische Regierungsstrategie erwähnt das Potenzial Künstlicher Intelligenz. Viele Wissenschaftler setzen KI ein, um riesige Datenbanken zu analysieren, beispielsweise um Verbindungen zwischen Genen, Proteinen und Krankheiten zu finden. Andere nutzen sie, um vollkommen neue Medikamente zu entwerfen.
Wissenschaftler könnten diese neuen Medikamente künftig an virtuellen Menschen testen. Dabei handelt es sich nicht um echte Personen, sondern um digitale Rekonstruktionen, die in einem Computer existieren. Biomedizinische Ingenieure haben bereits digitale Zwillinge von Organen erstellt. In laufenden Studien werden digitale Herzen verwendet, um Chirurgen anzuleiten, wie und wo sie an echten Herzen operieren sollen.
Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass Tierversuche bis 2030 vollständig abgeschafft werden. Die britische Regierung räumt ein, dass diese weiterhin von vielen Aufsichtsbehörden, einschließlich der FDA, der Europäischen Arzneimittel-Agentur und der Weltgesundheitsorganisation, gefordert werden. Auch wenn alternative Methoden große Fortschritte gemacht haben, bildet keine von ihnen die Reaktion eines lebenden Körpers perfekt ab – zumindest bisher nicht.
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