Sind Sie faul, etwas ungelenk und haben eine Vorliebe für Langsamkeit – sprich: Sind Sie ein Phlegmatiker? Oder ist in Ihrem Organismus Blut der vorherrschende Saft – ein Zeichen dafür, dass Sie eher das heitere Wesen des Sanguinikers besitzen? Schon Ende des 2. Jahrhunderts teilte der medizinische Vordenker Galenos von Pergamon die Menschen in vier verschiedene Grundtypen ein; seine Temperamentenlehre hält sich bis heute, etwa in Persönlichkeitstests oder in der Waldorfpädagogik.

Doch Galenos ist auch als Pionier auf einem anderen Feld bekannt: Als einer der ersten Mediziner nahm er Versuche an lebenden Tieren vor. Durch seine Experimente an Affen und Schweinen konnte er etwa den funktionellen Zusammenhang zwischen Gehirn, Rückenmark und peripheren Nerven nachweisen.

Galenos lebte und wirkte in der Antike in Rom; die Tierversuche dienten damals vor allem dazu, das Zusammenspiel der Organe zu verstehen. Doch auch heute, fast 2000 Jahre später, sind die Eingriffe an Tieren immer noch gängige Praxis. In der medizinischen Forschung werden sie vor allem in drei Bereichen eingesetzt: in der Grundlagenforschung, der Toxikologie und in der angewandten Forschung, also der Erprobung neuer Medikamente. Befürworter argumentieren etwa, dass ohne Tierversuche die Entwicklung von Antibiotika oder Impfstoffen gegen Pocken, Kinderlähmung oder Cholera nicht möglich gewesen wäre.

Das große Problem: Es sind kaum seriöse Vorhersagen möglich, wie sich am Tier getestete Stoffe tatsächlich auf den menschlichen Organismus auswirken. Die US-Arzneimittelbehörde FDA (Food and Drug Administration) veröffentlichte 2004 nachdenklich stimmende Zahlen: 92 Prozent aller Medikamente, die an Tieren getestet wurden, scheiterten in der klinischen Phase. Das heißt: Obwohl sie bei den Tieren die erwünschte Wirkung zeigten, erwiesen sich die Arzneimittel im Versuch am Menschen als fehlerhaft oder risikoträchtig. Das Institut für Klinische Pharmakologie in Bremen veröffentlichte eine Studie, der zufolge jährlich 210 000 Krankenhauseinweisungen auf Arzneimittelnebenwirkungen zurückzuführen sind, von denen 70 000 lebensbedrohlich sind und 16 000 tödlich verlaufen.

"Tierversuche können keine sicheren Hinweise darauf geben, ob ein Medikament dem Menschen hilft oder schadet", sagt Claus Kronaus vom Verein Ärzte gegen Tierversuche. Etwa 20 bis 50 Prozent der Medikamente fielen nach Markteinführung durch das Raster und müssen entweder zurückgezogen oder mit Warnhinweisen versehen werden.

Tierversuchsgegner verweisen beispielsweise auf einen Fall 2006 in London: Sechs Probanden bekamen damals den Antikörper TGN 1412 gespritzt, mit dem die Technologiefirma TeGenero aus Würzburg unter anderem Blutkrebs und multiple Sklerose behandeln wollte. Zuvor hatten die Forscher in zahlreichen Versuchen mit Makaken und Ratten nachgewiesen, dass der Antikörper tatsächlich die gewünschten Immunzellen aktivieren kann, ohne nennenswerte Nebenwirkungen zu verursachen. Für die menschlichen Probanden endete der Versuch verheerend: Ihr Immunsystem spielte verrückt, sie erlitten innerhalb weniger Stunden multiples Organversagen und überlebten nur knapp. Allerdings sorgten falsche Dosierungen hier für die fatale Reaktion und nicht die Tierversuche. Dennoch suchen viele Forscher nach weniger umstrittenen Alternativen.

An einer viel versprechenden Lösung arbeitet seit 2010 das Team um den Biotechnologen Uwe Marx von der TU Berlin in Kooperation mit dem Fraunhofer IWS: einem Multiorganchip, der den menschlichen Organismus darstellen soll. Der Chip ist etwas kleiner als ein Smartphone und könnte bald, so das Ziel der Forscher, bis zu 80 Prozent der Tierversuche ersetzen.

TU-Wissenschaftler Dr. Uwe Marx mit Multi-Organ-Chip
© TU Berlin/PR/Phillipp Arnoldt
(Ausschnitt)
 Bild vergrößernChip statt Tierversuch
Nur knapp so groß wie ein Smartphone und doch ein rudimentärer künstlicher Organismus: Uwe Marx von der TU Berlin zeigt den dort entwickelten Multiorganchip.

Auf dem Chip sind in Bioreaktoren winzige lebende Organe untergebracht, die zum Beispiel aus menschlichen Zellen von Spendern gewonnen wurden. "Wir produzieren aus den Biopsien die Organe in 100 000facher Verkleinerung", erklärt Reyk Horland, der seit 2010 an dem Projekt mitarbeitet. So können etwa Leber, Haut, Darm oder neuronales Gewebe im Miniformat hergestellt und beliebig kombiniert werden.

Ein künstlicher Kreislauf verbindet diese Organe miteinander: Durch winzige Kanäle fließt Blut, eine auf dem Chip integrierte Pumpe ersetzt den menschlichen Herzschlag. Dabei herrscht dasselbe Verhältnis von Flüssigkeit und Gewebe wie auch im menschlichen Körper.

Wie verteilen sich Stoffe im Körper? Anhand des kleinen Organismus ist es den Forschern möglich, dies an menschlichen Organen auszutesten, ohne einen Menschen als Versuchsobjekt heranziehen zu müssen. Die Versuche liefern präzise und auf den Menschen ausgerichtete Ergebnisse im Lauf von bis zu 28 Tagen – ein Zeitraum, der auch in Tierversuchen als Maßstab für Substanztests angesetzt wird.

Zur Vermarktung des Chips gründeten die Forscher schon 2010 die Firma TissUse GmbH. Nicht nur die Pharma-, sondern auch die Kosmetikindustrie kooperiert mittlerweile mit dem Unternehmen: Weil seit 2013 für die Kosmetikindustrie keine Tierversuche mehr vorgenommen werden dürfen, sucht diese nun händeringend nach Alternativen. Auf den Multiorganchip setzt etwa auch der Konzernriese Beiersdorf, der Marken wie Nivea, Labello oder Hansaplast beherbergt.

Bisher lassen sich auf dem Chip bis zu vier verschiedene Organe kombinieren: Ende 2014 präsentierten die Berliner Wissenschaftler einen Chip mit Darm, Leber, Haut und Niere. Bis Mitte 2018 wollen sie einen Chip entwickeln, der zehn oder mehr Organe beinhaltet – einen "Human on a chip". "Zwei- oder Vierorganchips sind in der Lage, Tierversuche zu reduzieren", erklärt Reyk Horland, "mit einem Zehnorganchip könnten sie fast vollständig ersetzt werden." Noch fernere Zukunftsmusik sind personalisierte Chips: Auf ihnen könnte der Organismus eines einzelnen Menschen nachgebaut werden – und so die Wirkung bestimmter Medikamente im Einzelfall ausgetestet werden.

"Wir werden niemals einen denkenden oder fühlenden Menschen herstellen" Reyk Horland

Bereits früh mussten sich die Wissenschaftler der kritischen Frage stellen, ob sie damit nicht einen künstlichen Menschen erschaffen. Deshalb betont Horland, das Team sei mit Ethikprofessoren im Gespräch und ziehe in seiner Forschung eine klare Grenze: "Mit dem Multiorganchip werden wir niemals einen denkenden oder fühlenden Menschen herstellen."

Bisher wird der Chip noch auf Herz und Nieren geprüft, und auch US-amerikanische Forscher arbeiten an einem ähnlichen Projekt: Schon 2017 wollen diese einen Chipbausatz mit zehn Organen auf den Markt bringen. Doch nicht nur die Konkurrenz drängt zur Eile: Dem Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) zufolge wurden 2013 an fast drei Millionen Wirbeltieren Versuche zu wissenschaftlichen Zwecken durchgeführt. Der Multiorganchip könnte bald das Leiden von unzähligen Tieren stoppen. Und wie schon Galenos wusste: "Divinum est sedare dolorem." – Es ist göttlich, den Schmerz zu lindern.

Der Artikeleinstieg wurde in der Zwischenzeit von der Autorin überarbeitet.