Standardisierte Genomanalyse hilft, Tierversuche zu vermeiden

/dpa

Berlin – Einen standardisierten Ansatz für die systematische Analyse umfangreicher Genomdaten haben Wissenschaftler der Charité – Universitätsmedizin Berlin und des Bundesinstituts für Risikobewertung entwickelt. Er soll dabei helfen, das geeignetste Modell für die jeweils zu untersuchende wissenschaftliche Fragestellung auszuwählen und so dazu beitragen, unnötige Tierversuche zu vermeiden (2016; doi: 10.15252/emmm.201506025).

Hintergrund ist die häufige Frage, ob und inwieweit Ergebnisse aus Tierversuchen auf den Menschen übertragbar sind. Die Wissenschaftler um Gilbert Schönfelder, Professor für experimentelle Toxikologie und Alternativen zum Tierversuch an der Charité, wählten dafür ein besonders eklatantes Beispiel: Dafür untersuchten Wissenschaftler in einer 2013 veröffentlichen Studie die Folgen unterschiedlicher Auslöser von Entzündungen auf die Genaktivität. Sie analysierten dabei die Informationen der Ribonukleinsäure (RNA) von weißen Blutkörperchen bei Mensch und Maus. Aus den Daten folgerten sie, dass Entzündungsreaktionen von Mensch und Maus nicht vergleichbar seien.

Eine andere wissenschaftliche Arbeitsgruppe kam auf Basis derselben Genomdaten ein Jahr später zum gegenteiligen Schluss: Die Mäuse reagierten auf der molekularen Ebene sehr ähnlich wie der Mensch. Die Maus sei als Tiermodell deshalb sehr wohl nützlich für die Erforschung menschlicher Erkrankungen, so die Schlussfolgerung. „Dass die Ergebnisse von Studien unterschiedlich ausgelegt und bewertet werden, ist in der Wissenschaft sicherlich nicht ungewöhnlich. Allerdings ist es selten, dass aus identischen Daten gegensätzliche Aussagen abgeleitet werden“, sagte Schönfelder.

Die Forscher entwickelten daher einen standardisierten Ansatz für die systematische Analyse umfangreicher Genomdaten. Unter Verwendung der so genannten Gene Set Enrichment Analysis (GSEA)-Methode wurde der entsprechende Datensatz nochmals untersucht. Mit dieser Methode kann ein direkter Zusammenhang zwischen einer Erkrankung und dem potentiell verantwortlichen biologischen Vorgang hergestellt werden.

Dadurch ist es zudem möglich zu sehen, welche Gene bei einem Entzün­dungsprozess aktiviert werden und welchen biologischen Vorgängen diese Gene zugeordnet sind. Demzufolge wäre die Maus dann ein gutes Modell für das Studium von Entzündungsprozessen, wenn die molekularen Signalwege bei Menschen und Mäusen gleichermaßen verändert werden.

Die Ergebnisse der Forscher zeigen, dass im Falle von Entzündungen die Reaktionen bei einigen Mausmodellen sehr gut mit den Daten übereinstimmten, die beim Menschen ermittelt wurden, bei anderen Mausmodellen hingegen nicht. „Eine derartige Daten­analyse ist somit geeignet, das optimale Tiermodell für die jeweils zu untersuchende Fragestellung auszuwählen. Unnötige Tierversuche können so zukünftig vermieden werden“, hieß es aus der Arbeitsgruppe. © hil/aerzteblatt.de