Kosmetiktests ohne Tierversuche

Ein US-Unternehmen hat ein Mikrofluidiksystem geschaffen, mit dem sich neue Pflegeprodukte an künstlichen Haut- und Lymphknoten-Zellen untersuchen lassen.

Forscher des US-Unternehmens Hurel Corporation haben einen neuen Versuchschip für Allergietests entwickelt. Das Mikrofluidiksystem soll künftig Tierversuche der Kosmetikindustrie ersetzen und wird unter anderem in Zusammenarbeit mit dem französischen L'Oreal-Konzern hergestellt.

Motivation für die Entwicklung ist nicht nur das Problem der Tierversuche, die in der EU für Kosmetikprodukte bis 2013 ausnahmslos verboten werden sollen. "Ein weiterer wichtiger Benefit sind Kostenvorteile", sagt Hurel-Chef Robert Freedman. So müsse ein Unternehmen bei Kleintierstudien bis zu 1000 Dollar pro Lebewesen aufwenden. "Außerdem gibt es aus ethischen Gründen eine große Nachfrage – so etwas sollte einfach nicht mehr getan werden." Das Mikrofluidiksystem könne pro Durchgang das Leben von bis zu 25 Versuchstieren schonen. "Wenn wir clever genug sind, zum Mond zu reisen, sollten wir auch clever genug sein, Chemikalien zu testen, ohne andere Lebewesen zu verletzen."

Der Hurel-Chip soll zunächst einen wichtigen Test ersetzen: die lokale Lymphknotenprobe, die häufig zur Untersuchung neuer chemischer Zusammensetzungen in der Kosmetik eingesetzt wird. Derzeit werden diese Testreihen an weiblichen Mäusen durchgeführt, einige Labors nutzen auch noch eine ältere (und noch problematischere) Methode mit Meerschweinchen.

Chad Sandusky, Direktor für Toxikologie und Forschung der US-Ärztekommission für verantwortungsvolle Medizin, meint, es sei schwer zu sagen, wie viele Tiere derzeit für die Hautallergietests eingesetzt würden. Nagetiere seien nicht vom US-Tierschutzgesetz erfasst, niemand müsse Nachweise führen. Er schätzt aber, dass mindestens 10.000 Tiere pro Jahr verbraucht werden: "Das ist ein sehr häufig durchgeführter Test."

Tritt bei einem lebenden Tier eine Hautallergie auf, wandern dendritische Zellen durch die Lymphe zu den Lymphknoten, wo sie eine allergische Reaktion hervorrufen, die wiederum die T-Zellen stimuliert. Bei den Tests wird deshalb nach äußerlichen allergischen Reaktionen gesucht, etwa Hautirritationen.

Beim Hurel-Test dagegen werden überhaupt keine Tiere benötigt. Er ahmt die Interaktion zwischen Haut und lymphatischem System in Reaktion auf die Präsenz eines neuen chemischen Stoffes nach. Um den Mikrofluidikchip zu bauen, wurde zunächst eine Zellkultur geschaffen, in der künstliche Lymphknoten entstanden – Gewebe, das die menschliche Immunantwort simulieren kann. Direkt daneben befindet sich ein künstliches Hautzellenkonstrukt, das aus einer Zellkultur menschlicher Herkunft aufgebaut wird. Lymphknoten und Haut werden anschließend über das Hurel-Mikrofluidiksystem miteinander verbunden, in dem ein bestimmter chemischer Gradient herrscht.

Beim Test wird der zu untersuchende Stoff zunächst in Kontakt mit der künstlichen Haut gebracht. Entsteht eine allergische Reaktion, wandern dendritische Zellen in Richtung der Lymphknoten, wo sie dann normalerweise T-Zellen stimulieren würden.

Laut Maish Yarmush, leitender wissenschaftlicher Berater von Hurel, sei derzeit noch nicht klar, wie der Test ausgelesen werde. "Wir müssen wahrscheinlich die Reaktion der T-Zellen überwachen." Dazu könnte man deren Ausbreitung messen oder das Volumen ihrer Sekrete.

Die Perfektionierung des Auslesevorgangs ist jedoch nur eine der Herausforderungen der Hurel-Forscher. "Das mikrofluidische Signalsystem ist bereits ausentwickelt. Nun müssen wir alle weiteren Teile bauen und sie zum Zusammenspielen bringen." Firmenchef Freedman glaubt dennoch daran, dass ein vollständig funktionierender Prototyp noch bis Ende 2011 fertiggestellt werden kann. Ein fertiges Produkt soll dann bis 2013 auf den Markt kommen, genau zur rechten Zeit für die Kosmetikindustrie.

Medizin-Ethik-Experte Sandusky sieht für den Fall eines Erfolges klare wissenschaftliche Vorteile gegenüber Tierversuchen: Eine Extrapolierung der Daten auf den Menschen wäre unnötig. "Ich bin fasziniert von diesem Ansatz. Wir würden uns sehr freuen, wenn er wirklich funktioniert." (bsc)