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Tierversuche: Gentechnologie und Ersatz- und Ergänzungsmethoden - Endbericht zur Studie

cand.rer.nat. Erwin Falkner, Dr.Harald Schöffl, Univ.Prof.Dr.Helmut A. Tritthart, Dr.Christoph A. Reinhardt, cand.med.vet. Helmut Appl

Zusammenfassung

Zielsetzung

Diese Studie soll aufzeigen

• inwieweit bereits gentechnologische Methoden als Alternative erfolgreich zur Reduzierung, Verfeinerung und zum Ersatz von Tierversuchen im Sinne der 3R in den wichtigsten Bereichen der biomedizinischen Forschung, Entwicklung und biotechnologischen Produktion eingesetzt werden
• welche aktuellen Forschungsvorhaben in Industrie und Universitäten zur Zeit verfolgt werden.
• welche erfolgversprechenden Methodenentwicklungen es für die Zukunft gibt.
• welche Projekte, Methoden und Fachbereiche (im Sinne der 3R) in weiterer Zukunft speziell gefördert werden sollen.
• welche Problematik der transgenen Tiere in bezug auf Alternativen zu Tierversuchen besteht.

Unsere Studie soll eine Darstellung der tierschutzrelevanten Möglichkeiten des Einsatzes gentechnologischer Methoden zur Reduzierung, Verfeinerung bzw. zum Ersatz von Tierversuchen im Sinne der 3R (Russel W.M.S. and Burch R.L., 1959) sein. Es wurde der Versuch unternommen, gentechnologische Methoden und ihre Anwendungen im Sinne der 3R (reduce, refine, replace) katalogmäßig darzustellen. Ergänzend dazu wurden auch die in Arbeit befindlichen Projekte und ihre Tierschutzrelevanz erfaßt.

Auf die Darstellung der Methoden und ihrer Anwendungen sowie der bereits publizierten Literatur wurde besonderer Wert gelegt.

Methodik

Nach der Definition der Suchgebiete wurde die Datenerhebung durchgeführt. Diese bestand aus EDV-unterstützter Literaturrecherche sowie der Kontaktierung von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus dem universitären bzw. industriellen Bereich. Abschließend wurden die Daten einer kritischen Diskussion in bezug auf die 3R unterzogen.

Listen der durchgearbeiteten (CD-ROM-)Datenbanken, inner-/außeruniversitärer Bibliotheken, Zeitschriften und Fachbücher sind angeführt. Ein Verzeichnis der wichtigsten kontaktierten Organisationen und Institutionen, die sich mit für unsere Arbeit relevanten Themenkreisen befassen, sowie einige beispielhafte Homepages, die sich als äußerst nützlich erwiesen haben, sind mit den jeweiligen Internet-Adressen ebenfalls der Studie beigefügt.

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Teil A

Teil A der Studie beinhaltet eine Gesamtzusammenfassung der Ergebnisse.

Teil B

In Teil B der Studie wurde erhoben und katalogmäßig erfaßt, inwieweit bereits gentechnologische Methoden als Alternative erfolgreich zur Reduzierung, Verfeinerung und zum Ersatz von Tierversuchen im Sinne der 3R (reduce, refine, replace) in den wichtigsten Bereichen der biomedizinischen Forschung, Entwicklung und biotechnologischen Produktion eingesetzt werden.

Ausgehend von der Situation, daß Aufgaben und Problemstellung der Gentechnologie einen zunehmend höheren Stellenwert in der Wissenschaft haben und unter Bedachtnahme der kritischer werdenden Einstellung hierzu in der Bevölkerung einerseits und in Expertenkreisen andererseits ist eine möglichst umfassende Erhebung, Dokumentation und Aufarbeitung von gentechnologischen Methoden, die im Sinne der 3R als Alternative zu Tierversuchen Verwendung finden oder finden könnten, wünschenswert. Es sind hier nicht nur Ersatzmethoden von Bedeutung, sondern auch alle im deutschsprachigen Raum als Ergänzungsmethode definierten Verfahren zu betrachten. Die Entscheidung ob eine gentechnische Methode einen Beitrag im Sinne der 3R zu leisten vermag, ist oft nur im Einzelfall und immer nur unter erheblichen Schwierigkeiten möglich, da u.a. eine Reihe derartiger Verfahren für Problemstellungen verwendbar sind, die im Tierversuch gar nicht erfaßt werden und somit eine Erweiterung des ursprünglichen Ansatzes darstellen. Dieser Teil der Studie beinhaltet den Versuch der Zusammenstellung derartiger gentechnologischer Verfahren und Versuchsansätze.

Die Ergebnisse sind folgendermaßen zusammengefaßt:

Glossar: Beschreibung der gentechnologischen Methoden und Verweise auf Beispiele ihrer Anwendung. Erklärung spezifischer gentechnologischer Methoden plus Hinweis auf jeweils eine näher erläuterte beispielhafte Anwendung (mit Nummer, Titel und Autor).

Detaillierte Ergebnisse zu einzelnen Wissenschaftsbereichen, i.e. Krebsforschung - Toxikologie - Ökotoxikologie - Genotoxikologie - Pharmakologie - Transplantationsbiologie - Teratologie - Veterinärmedizin - Grundlagenforschung, weiters Bewertung sowie Erläuterungen zum von uns erarbeiteten Bewertungsmodus.

Wir möchten an dieser Stelle darauf hinweisen, daß diese von uns versuchte graduelle Einteilung nicht als absolut anzusehen ist, sondern einen Ansatz im Sinne der 3R darstellen soll: Ein leicht veränderter Blickwinkel auf Grund unterschiedlich gesetzter Schwerpunkte würde sie in vielen Fällen anders ausfallen lassen.

Im Anschluß an die meisten Beispiele werden jeweilige Charakteristika des Versuchsansatzes schlagwortartig genannt. Umrahmte Bereiche beinhalten allgemeine Bemerkungen, Bewertungen und ähnliches.

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Teil C

In Teil C der Studie wurden die zur Zeit von Industrie und Universitäten im Sinne der 3R verfolgten Forschungsprojekte erhoben.

Über die Verwendung von Fragebögen sowie Kontakte mit persönlich bekannten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus Industrie und Universitäten wurde versucht, die im Sinne der 3R als Ersatz- und Ergänzungsmethoden zu Tierversuchen verwertbaren Forschungsprojekte, die zur Zeit am Laufen bzw. in Planung sind, zu erheben.

Gemeinsam mit SIAT (Schweizerisches Institut für Alternativen zu Tierversuchen) wurde ein Katalog von Fragen bezüglich der in den jeweiligen Bereichen verfolgten gegenwärtigen bzw. zukünftigen Forschungsprojekte zusammengestellt und in Form eines Fragebogens im Rahmen eines Testlaufes an 54 in- und ausländische universitäre bzw. industrielle Institute, Einzelpersonen sowie an Behörden verschickt.

Die Einblicknahme in laufende Projekte der Industrie gelang nur in Ausnahmefällen, was wir auf die schon überzogen anmutende Vorsicht der Industrie in Bezug auf Veröffentlichung von eventuell patentrechtlich relevanten Daten zurückführen. Diese Problematik wird auch im Teil F der Studie - Empfehlung für Forschungsförderung - behandelt.

Ergebnisse zum Bereich der Problematik transgener Tiere, wie z. B. die Auswertung von Forschungsberichten universitärer bzw. privater Institute werden berücksichtigt.

Teil D

In Teil D der Studie werden die zukünftigen methodischen Möglichkeiten, von denen wir Auswirkungen auf die Entwicklung von Ersatz- und Ergänzungsmethoden zu Tierversuchen erwarten, aufgezeigt.

Es wurde versucht, die Methoden herauszufiltern, die unter Verwendung gentechnologischer Verfahren geeignet sein könnten, Auswirkung auf die Entwicklung und Validierung von Ersatz- und Ergänzungsmethoden zu Tierversuchen zu haben.

Eingang fanden Informationen aus den Erhebungsbögen, persönlichen Gesprächen und der Literatursuche.

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Teil E

In Teil E der Studie wurden die Auswirkungen des Einsatzes von transgenen Organismen auf Tierversuche und Ersatz- und Ergänzungsmethoden im Sinne der 3R untersucht.

Zur Zeit sind zwei gegenläufige Strömungen feststellbar. Einerseits gibt es aufgrund ethischer Bedenken massive Vorbehalte gegen die gentechnologische Manipulation von Tieren als neue Modelle, andererseits sehen einige amerikanische Autoren, die dem Tierschutz nahestehen, ein enormes Potential in diesen Methoden. Ferner wird versucht, das durch die gentechnische Manipulation veränderte Leidensausmaß der Versuchstiere qualitativ und quantitativ zu bewerten.

Die kontroversiellen und emotionsgeladenen Diskussionen zum Thema Gentechnechnologie finden ihren Höhepunkt im Teilbereich der transgenen Tiere. Die Verwendung von transgenen Tieren stellt eine völlig neue Herausforderung in wirtschaftlicher, wissenschaftlicher und ethisch-moralischer Hinsicht dar. Entsprechend zahlreich und vielfältig sind auch die geäußerten Meinungen. Im wesentlichen kann zwischen transgenen Nutztieren und transgenen Tieren zur Verwendung in der biomedizinischen Forschung unterschieden werden. Obwohl für unser Projekt eigentlich nur der Bereich der transgenen Tiere in der biomedizinischen Forschung essentiell ist, wurden doch auch aus Gründen der Verwandtschaft der transgenen Systeme Informationen über transgene Nutztiere berücksichtigt. Es wurde versucht, eine umfassende Erhebung, Dokumentation und Aufarbeitung von transgenen Tieren in der biomedizinischen Forschung zusammenzustellen. Die Interpretation im Sinne der 3R, ob das jeweilige molekularbiologisch manipulierte Tier als Ersatz, Ergänzung oder Verfeinerung von Tierversuchen gesehen werden kann, ist für jeden Ansatz gesondert zu treffen, meist nicht endgültig, immer aber schwierig und potentiell anfechtbar. Unter Berücksichtigung der ethischen Aspekte der Produktion, Haltung und Verwendung derartiger Tiere ist eine gesamtgesellschaftliche Diskussion zu fordern, für die unsere Bewertung im Sinne der 3R ein Beitrag sein soll. Wir gehen jedoch davon aus, daß in den nächsten Jahren kein gesellschaftlicher Konsens über einen moralisch-ethischen Ansatz zu diesem Thema erreicht werden wird.

Die Bewertung im Sinne der 3R wird auch dadurch kompliziert, daß zwar einerseits transgene Modelle sensibler, spezifischer und sensitiver reagieren und dadurch die Tierzahlen für einen einzelnen Versuch reduziert werden, andererseits scheint es jedoch durch die starke Expansion des transgenen Bereiches insgesamt zu einer Vermehrung der Tierversuche zu kommen.

Recherchierte Informationen sowie Gespräche mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern bildeten die Grundlage für die für jeden Fall gesondert versuchte Interpretation im Sinne der 3R. Der von uns entwickelte Modus dieser Bewertung wird vorgestellt. Wir möchten an dieser Stelle darauf hinweisen, daß diese versuchte Einteilung nicht als absolut anzusehen ist, sondern einen Ansatz im Sinne der 3R darstellt.

Die Generierung eines transgenen Tieres ist mit schweren Belastungen verbunden und daher aus unserer Sicht in den meisten Fällen eher negativ beurteilt, auch wenn dieses modifizierte Versuchstier z.B. als Refinement (andere Spezies, spezifischere Ergebnisse, verringerte Anzahl u.ä.m.) zu Verfahren mit herkömmlichen Tieren gesehen werden kann.

Nach der Definition der Suchgebiete wurde die Datenerhebung durchgeführt. Diese bestand aus EDV-unterstützter Literaturrecherche sowie der Kontaktierung von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus dem universitären bzw. industriellen Bereich.

Zur Erhebung von Daten bezüglich in Österreich im Rahmen von Forschungsprojekten eingesetzten transgenen Tieren wurde ein Fragebogen zusammengestellt und an die Vorstände aller österreichischen medizinischen Institute verschickt.

Die Ergebnisse der Fragebogenaussendung wurden zusammengefaßt und interpretiert. Als weitere Quelle erwies sich der "University Research Report 1993-95" des Vienna Biocenter.

Die Ergebnisse der Literraturrecherche wurden nach folgenden Gebieten geordnet, wobei manche Beispiele auch anderen Themenschwerpunkten zugeordnet werden könnten:

Grundlagenforschung – Krankheitsmodelle - Produktion biologischer Moleküle - Transgene Tiere als Testsysteme - Xenotransplantation.

Die Belastung transgener Versuchstiere stellt die durchführenden Personen vor neue, zusätzliche Probleme. Es werden beispielhaft drei Schemata zur Bewertung der Tierbelastung bei herkömmlichen Tierversuchen aufgeführt. Anschließend folgen Auflistungen speziesspezifischer Anzeichen von Schmerz und Leiden.

Es folgen Beiträge aus der Literatur, darunter äußerst aufschlußreiche Versuche der Messung und Bewertung der spezifischen Belastung durch einzelne Schritte der Generierung derartiger Tiere. Aspekte der Transgenesis, Bewertungen des Einsatzes gentechnisch veränderter Tiere in unterschiedlichen Bereichen und weiters allgemeine Wortmeldungen aus der Sicht von Vertretern unterschiedlicher wissenschaftlicher Lager werden im Anschluß wiedergegeben. Kommentare unsererseits aus der Sicht der 3R sind jeweils gesondert angeführt.

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Teil F

In Teil F der Studie werden Vorschläge für Forschungsförderung im Sinne der 3R unterbreitet.

Es ist auch Ziel dieses Projektes, den Verantwortlichen für Investitionen in biomedizinische Forschungsbereiche aufbereitete Informationen und Empfehlungen zur Verfügung zu stellen. Kriterien anhand derer wir diese Empfehlungen erarbeiteten sind einerseits gentechnologische Methodik und andererseits positive Auswirkungen auf die Entwicklung und Validierung von Ersatz- und Ergänzungsmethoden zur Tierversuchen. Das bedeutet, daß nur eine positive Bewertung der Tierschutzrelevanz eines gentechnischen Verfahrens eine Empfehlung zur Forschungsförderung unsererseits nach sich zog. Weiters werden für Bereiche, bei denen aufgrund der Literatur keine Bewertungen im Sinne der 3R möglich waren, Empfehlungen für klärende Studien abgegeben.

Auf Grund der umfangreichen erarbeiteten Datenmenge, die in der Studie aufgelistet und präsentiert werden, kam es zu ausführlichen interdisziplinären Diskussionen, in die auch an der Studie nicht beteiligte Personen eingebunden wurden. Darunter befanden sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Industrie und Universitäten, Behördenvertreter sowie Vertreter in- und ausländischer, sich mit der Tierschutzproblematik befassender Organisationen. Die in die Diskussion eingebrachten, oft kontroversen, Meinungen waren bei der Erstellung der erarbeiteten Empfehlungen wesentlich.

Wir empfehlen die finanzielle Unterstützung von Projekten zu folgenden Themenkreisen:

• Bewertung der Belastung transgener Versuchstiere
• Vorschläge, die im Rahmen der Beantwortung unserer Fragebögen gemacht wurden
• Erstellung von Datenbanken für 3R-relvante Daten
• Recherchierung von eingereichten bzw. bereits gewährten Patentrechten in tierschutzrelavanten Bereichen der Gentechnologie
• Ansätze für in vitro Assays
• Sammlung, Vergleich und Interpretation in-/ausländischer gesetzlicher Regelungen im Bereich der Gentechnologie

Weiters sind Beispiele der Forschungsförderung anderer Organisationen aufgeführt, die ebenfalls förderungswürdig im Sinne der 3R erscheinen.

Teil G

In Teil G der Studie sind die verwendeten Literaturbeispiele aufgelistet.

Teil H

Teil H der Studie stellt den Anhang dar und umfaßt:

Liste der durchgearbeiteten Fachbücher/Lexika/Zeitschriften/CD-ROMs/Datenbanken/ Bibliotheken; Kongreß-Poster; Begleitschreiben zu den Fragebögen; eingesetzte Fragebögen; internationale Adressenliste; Homepages mit Internet-Adressen.

 

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