Forscher-Team stellt Übertragbarkeit von Tierversuchs-Ergebnissen in Frage
12.02.2013
Studien mit Mäusen gehören fest zum medizinischen Alltag und „bilden einen Eckpfeiler der modernen biomedizinischen Forschung beispielsweise um pathophysiologische Mechanismen zu erforschen, neue therapeutische Ansätze zu bewerten oder um Pro bzw. Contra-Entscheidungen in Hinblick auf neue Medikamenten-Wirkstoffe fällen zu können“, wie ein Expertenteam um Shaw Warren vom Bostoner Massachusetts General Hospital aktuell im Fachblatt "Proceedings of the National Academy of Sciences" schreibt.
Doch wie verlässlich sind die Erkenntnisse aus Mäuse-Experimenten? Diese Frage stellten sich die Forscher und formulierten Zweifel, ob sich die Erkenntnisse aus den Tierversuchen tatsächlich auf den Menschen übertragen ließen – denn Mäuse und Menschen würden beispielsweise auf Entzündungen völlig unterschiedliche Reaktionen zeigen, so die Wissenschaftler in ihrem Artikel. Als erstes Forscher-Team überhaupt, hat das Konsortium aus rund 20 Forschungseinrichtungen nun die Folgen von Entzündungsprozessen für das Erbgut von Mensch und Maus verglichen.
Völlig unterschiedliche Reaktionen auf Entzündungsprozesse
Demnach würden sich die Ergebnisse aus den Mäuse-Studien eher selten in späteren Studien mit Menschen bestätigen, was insbesondere für Studien zu Entzündungsprozessen gelte. Diese seien an vielen Erkrankungen und Verletzungen beteiligt und verändern bei einem großen Teil des Erbguts die Ausprägung der genetischen Information (Genotyp), die so genannte „Genexpression“. Bereits in früheren Studien hatten die Wissenschaftler herausgefunden, dass „schwere Verletzungen einen genomischen Sturm auslösen würden, der alle wichtigen zellulären Funktionen und Bahnen betrifft“, wie sie in dem aktuellen Artikel schreiben.
Mehr als 400 Menschen untersucht
Für ihre neue Studie wählten die Forscher nun 167 Patienten mit größeren Wunden und 244 Menschen mit Brandverletzungen aus, um den zeitlichen Verlauf der veränderten Genaktivitäten zu untersuchen. Hierfür entnahmen sie wiederholt weiße Blutkörperchen und untersuchten diese auf die Ribonukleinsäure (RNS) hin, welche für die Umsetzung von genetischen Informationen in Proteine zuständig ist und verglichen die Ergebnisse mit den Reaktionen von drei verschiedenen Mausstämmen auf vergleichbare Verletzungen.
Die Untersuchungen der amerikanischen Forscher brachte schließlich Erstaunliches zu Tage: Die Entzündungen veränderten beim Menschen die Ausprägung von über 5500 Genen deutlich. Für 4900 davon gab es vergleichbare Gene bei Mäusen – doch deren Veränderungen ähnelten denen der menschlichen Gene kaum, stattdessen lagen die Ähnlichkeiten nahe an der Zufallsrate.
Starke Abweichungen auch bei der Reaktions-Zeit
Doch dies ist nicht die einzige Erkenntnis der Wissenschaftler: Denn während die Menschen insgesamt unabhängig von der Verletzungsart sehr ähnlich reagierten, fielen bei den Nagetieren hingegen je nach Stamm starke Unterschiede auf – sogar bei identischer Entzündungs-Ursache. Zudem fanden die Forscher große Unterschiede bei der Reaktions-Zeit: Während die Genexpression bei den Mäusen in den meisten Fällen nach wenigen Tagen verschwunden war, hielt diese bei den Menschen bis zu sechs Monaten an.
Mit diesen Ergebnissen hätten die Forscher nicht gerechnet: "Wir waren überrascht über die schwache Korrelation zwischen den genomischen Reaktionen in den Mausmodellen und jenen Reaktionen bei menschlichen Verletzungen, insbesondere angesichts des weltweit üblichen Gebrauchs von Mäusen als Modellen für menschliche Entzündungen", so die Wissenschaftler und betonen, dass neue Ansätze entwickelt werden müssten, um die Möglichkeiten der Erforschung menschlicher Erkrankungen zu verbessern.
Ergebnisse gelten bisher nur für Entzündungsprozesse
Zusammenfassend stellt Shaw Warren fest, dass die Ergebnisse der Studie zwar die Validität von Mausmodellen in Hinblick auf die Übertragbarkeit auf den Menschen in Frage stellen würde, doch betont zugleich, dass die Erkenntnisse für Entzündungsprozesse gelten und daher nicht ohne Weiteres auf andere Forschungsgebiete übertragbar wären.
Auch für den Neuroanatom Ingo Bechmann von der Universität Leipzig sorgt das Ergebnis der Kollegen für große Verwunderung: "Seit Jahrzehnten ist die Maus das Standardmodell der Immunologie, an dem nicht gerüttelt wird." Demzufolge würde die Studie deutlich machen, wie eingeschränkt der Wert von Experimenten mit Mäusen für verschiedene medizinische Felder sei. (sb)
Bild: Rolf Handke / pixelio.de
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