BerlinKürzlich sorgte in Berlin ein Brief von Vertretern vier großer Pharmaunternehmen für Aufregung. „Sollte beabsichtigt sein, Tierversuche zu unterbinden“, schrieben sie an den Regierenden Bürgermeister Michael Müller (SPD), werde der Forschungsstandort Berlin „an Attraktivität, Anziehungskraft sowie Personal verlieren“.  Hintergrund war, dass die Neubesetzung der Tierschutzkommission, die vor dem Einsatz von Tierversuchen gehört werden muss, sich seit Anfang September verzögert hatte – und damit auch die Genehmigung von Tierversuchen. Justiz- und Verbraucherschutzsenator Dirk Behrendt (Grüne) sah sich dem Vorwurf ausgesetzt, Forschungsvorhaben blockieren zu wollen. Inzwischen wurde über die Besetzung der Expertenkommission entschieden, künftig sollen dort vier Wissenschaftler und vier Tierschützer vertreten sein. Bislang waren es nur drei Tierschützer. Der Streit scheint vorerst beigelegt, eine Frage steht aber weiterhin im Raum: Wie nötig sind Tierversuche? Emanuel Wyler arbeitet am Berliner Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin mit Coronaviren. In seinem Gastbeitrag erläutert er, warum die Corona-Forschung nicht ohne Hamster auskommt.

„Wie kann es sein, dass einige Menschen schwer krank werden, wenn sie sich mit dem neuen Coronavirus Sars-CoV-2 anstecken, und viele andere nur leichte oder kaum spürbare Symptome haben? Das ist eines der größten Rätsel bei der Erkrankung Covid-19. Zwar kennen wir die Risikofaktoren: Ältere Menschen trifft es eher als jüngere, Männer eher als Frauen, hoher Blutdruck ist heikel. Und wir wissen, dass zu Beginn der Krankheitsverlauf ähnlich ist. Nach der Ansteckung dauert es zwei bis fünf Tage, bis man etwas spürt: Husten, Fieber, Kopfschmerzen, nicht selten versagt auch der Geschmacks- und Geruchssinn. Etwas später, also vielleicht eine gute Woche nach Ansteckung, kommt es bei einigen PatientInnen zum eigentlichen Wendepunkt. Meist ist das erste Anzeichen für einen schweren Verlauf Atemnot. Die Lunge ist quasi verstopft, das Atmen fällt immer schwerer. Beatmung wird notwendig, manchmal auch im künstlichen Koma. Folgeschäden an anderen Organen wie Niere oder Herz treten auf.

Foto: Felix Peter/MDC
Zur Person

Emanuel Wyler (39) forscht am Berliner Institut für Medizinische Systembiologie des Max-Delbrück-Centrums (MDC) für Molekulare Medizin zur Genregulation in Virusinfektionen. In der Arbeitsgruppe von Markus Landthaler befasst er sich mit der Biologie und Regulation von RNA.

Seit Beginn der Pandemie dreht sich seine Arbeit fast nur noch um das neuartige Coronavirus Sars-CoV-2, das die MDC-Wissenschaftler in Kooperation mit dem Institut für Virologie der Charité erforschen. 

Die Krankheit Covid-19 zu verstehen – und damit behandeln zu können – bedeutet, diesen zeitlichen Verlauf nachzuvollziehen. Wie schnell kommt das Virus von Nase und Hals, wo die Ansteckung stattfindet, in die Lunge? Wie reagieren die Zellen in der Nase darauf, wenn sie infiziert werden, wie die Zellen in der Lunge? Wie schnell bemerkt das Immunsystem das Virus, und wie reagiert es darauf? Und wo und wie geschieht diese so verheerende Abzweigung zum schweren Verlauf?

Der erste Gedanke ist natürlich: Es gibt zur Zeit so viele Covid-19-PatientInnen, warum schauen wir nicht einfach bei ihnen nach? Da gibt es aber verschiedene Schwierigkeiten. Während ein Abstrich in Nase oder Hals eine vergleichsweise kleine Belastung ist und ohne weiteres durchgeführt werden kann, ist das bei Proben aus der Lunge schon ganz anders. Die sogenannte bronchoalveoläre Lavage, bei der mit etwas Salzwasser Zellen aus der Lunge gespült werden, bedeutet eine starke Belastung für eine ohnehin kranke Person. Zudem fördert sie nur das zutage, was lose herumschwimmt. Ein Stück Lunge rauszuschneiden ist gänzlich unmöglich.

Der Organismus ist schwer zu ersetzen

Die erste Grenze für die Forschung ist also: Wir können nur einzelne Teile des erkrankten Körpers untersuchen, und auch nur soweit es medizinisch und ethisch vertretbar ist. Dazu kommt: Bei vielen Infizierten verlaufen die ersten Tage nach der Ansteckung ohne Symptome. Wenn aber die Erkrankten frühestens fünf bis sieben Tage nach ihrer Ansteckung überhaupt ins Krankenhaus kommen, ist es durchaus möglich, dass dann die Weichen längst gestellt sind. Dann hat sich schon entschieden, ob es ein milder Krankheitsverlauf oder ein womöglich lebensgefährlicher Fall von Covid-19 wird.

Um die Abläufe im infizierten Menschen nachzubilden, werden im Labor verschiedenste Puzzleteile zusammengefügt. So kann man Zellen aus Nase oder Hals von gesunden Menschen abkratzen und im Labor mit dem Virus infizieren. Oder man züchtet kleine Modelle von Organen wie der Lunge im Labor. Noch näher an der Realität ist es, kleine Lungenstücke, die aus einer Lungenkrebsoperation stammen, im Labor zu infizieren. Dafür eignen sich Zellen aus dem gesunden Randbereich des herausgeschnittenen Materials.

Die gewonnenen Forschungsdaten sind sehr wertvoll, und solche Systeme werden zum Beispiel verwendet, um in einem ersten Schritt mögliche Medikamente auf Wirksamkeit zu testen. Aber es ist eben kein ganzer Organismus, sondern nur ein kleiner Ausschnitt daraus. Die Teile ergeben kein ganzes Bild, da nur ein lebender Körper ein Immunsystem und ein funktionierendes Herz-Kreislauf-System hat. Auch das Zusammenspiel der Organe kann so nicht verfolgt werden.

Versuche mit infizierten Hamstern

Um diese Lücke zu schließen, sind Tierversuche notwendig. In einem Tierversuch kann die Infektion kontrolliert stattfinden, zu einem exakt definierten Zeitpunkt. Man kann den gesamten Verlauf der Krankheit dann im ganzen Körper nachverfolgen: Was geschieht in der Lunge, sodass Infizierte eventuell nicht mehr atmen können? Wie reagiert das Immunsystem, wenn es mit dem Virus konfrontiert wird? Welche Folgeschäden gibt es in anderen Organen wie Herz oder Niere? Welche Veränderungen im Blut führen dazu, dass PatientInnen teilweise in so schlechtem Allgemeinzustand sind?

Für die Covid-19-Forschung werden weltweit verschiedene Hamsterarten verwendet. Denn Hamster lassen sich ohne weiteres mit dem Virus infizieren, und das Krankheitsbild ist sehr ähnlich wie beim Menschen. In einem gemeinsamen Forschungsprojekt versuchen verschiedene Berliner Wissenschaftsinstitutionen herauszufinden, was insbesondere in der Lunge und im Blut eines infizierten Tieres geschieht und wo genau der molekulare Schalter ist, der die Weiche zum schweren Krankheitsverlauf umstellt. Entdeckt haben wir bereits, dass  ganz früh in der Infektion das Immunsystem stark - womöglich zu stark - auf das Virus reagiert und sich so vielleicht selbst aus der Bahn wirft und dem eigenen Körper schadet.

Tierversuche werden generell sehr genau überwacht, und es muss im Detail erklärt werden, was mit den Tieren geschieht und warum. Genehmigt und kontrolliert werden Tierversuche von staatlichen Behörden – in Berlin vom Landesamt für Gesundheit und Soziales (Lageso). Innerhalb der jeweiligen Institution sorgen die Tierschutzbeauftragten dafür, dass während eines Versuche alle gesetzlichen Auflagen und Bestimmungen einhalten werden.

Die Forschung trägt auch die ethische Verantwortung mit

Es gibt also nicht nur ethische Grenzen, es gibt auch regulative. Die starke staatliche Kontrolle und die bestehenden Gesetze zielen darauf ab, dass Tierversuche nur vorgenommen werden, wenn alle anderen Möglichkeiten ausgeschöpft sind und es nicht anders geht. Zudem ist klar, dass sowohl das Leid wie auch die Anzahl der Tiere möglichst klein gehalten werden muss. So wird im Labor versucht, aus einem Tier möglichst viele verschiedene Erkenntnisse zu gewinnen.

Weltweit werden Tiere in der Covid-19-Forschung verwendet, um die Entwicklung von Impfungen und Therapien zu beschleunigen. Das gesamte Wissen, das beispielsweise die schnelle Impfstoffentwicklung möglich machte, beruht zu einem guten Teil auf Tierversuchen. Die Impfstoffkandidaten wurden zuerst bei Nagetieren und Affen getestet, ebenso mögliche Medikamente. Die Forschung in Berlin trägt dazu bei, und trägt damit auch die ethische Verantwortung von Tierversuchen mit – immer im Rahmen der hier streng reglementierten Durchführung von absolut notwendigen Experimenten.

Es gibt viele gute und wichtige Bestrebungen, Tierversuche zu ersetzen. Ich bin jedoch überzeugt, dass auch jenseits der Covid-19-Forschung auf absehbare Zeit weiterhin Tierversuche erforderlich sein werden, wenn wir medizinischen Fortschritt wollen. Dieser Tatsache muss man sich stellen und verantwortlich damit umgehen – als Forscher und als Bürger.“