Tierversuche sind in der Forschung noch immer der Standard – obwohl viele ungenau sind und es längst Alternativen gibt. Warum also müssen Tiere weiterhin leiden?

Es sind Ställe, nicht Labore, sagen die Ärzte. Doch der lange, grell beleuchtete Gang in dem unscheinbaren Gebäude auf dem Campus der Charité in Berlin sieht aus wie ein in die Jahre gekommener Spitalflur. Auf dem Boden erkennt man schmale Hufspuren, die kreuz und quer über das graue Linoleum verlaufen. Das hier ist der Spielplatz der Versuchstiere.

Schweinchen, so nennen die Ärzte ihre Probanden. Göttinger Miniaturschweine, so nennen sie die Züchter. 24 sind es, sie toben durch den Flur, plündern das Futter der Laborratten und zerren an den Schutzanzügen der Mediziner. Die Schweine sind hier, weil ihr Herz-Kreislauf-System dem von Menschen sehr ähnlich ist. In wenigen Wochen wird einem Grossteil der Minischweine ein Herzschrittmacher eingepflanzt. Der wird ihren Puls langsam steigern, die Herzmuskeln wochenlang überanstrengen und das Organ schwer schädigen. Die Forscher machen die gesunden Schweine krank, um dann eine neue Therapie an ihnen zu testen: Die Tiere werden einen Wirkstoff inhalieren, der ihre Herzen stärken soll. Gelingt dies, könnte er auch Menschen mit Herzinsuffizienz helfen, hoffen die Forscher. Sie sind überzeugt, das Richtige zu tun. Sie wissen aber auch, welcher Hass ihnen entgegenschlüge, würde man ihre Namen mit dem Versuch in Verbindung bringen. Darum bleiben sie in dieser Geschichte anonym. Und darum verrät auch kein Schild am Eingang des Gebäudes, welche Versuche hier stattfinden.

 

Ist dieser Tierversuch gerechtfertigt? Wie würden Sie urteilen? Allein in der Schweiz leiden rund 120.000 Menschen an Herzschwäche, schätzungsweise mehr als 10.000 Patienten sterben jährlich an den Folgen. Dagegen steht das Leid von 24 Schweinen. «Wenn ein Tier oder auch ein Dutzend Tiere Experimente erleiden müsste, um Tausende [Menschenleben] zu retten, würde ich es im Hinblick auf die gleiche Interessenabwägung für richtig halten, dass sie leiden», schreibt selbst der Tierethiker Peter Singer, der für seine radikalen Forderungen nach mehr Rechten für Tiere bekannt ist. Doch es braucht nicht viel, um solche Abwägungen aus der Balance zu bringen. Der Versuch an den Schweinen wurde von den Forschern als «schwer belastend» eingestuft – die höchste Belastungsstufe auf einer europaweit verwendeten Skala, die den Schweregrad von Tierversuchen anzeigt. Am Ende des Versuchs werden die Tiere getötet. Würden Sie den Versuch ebenso gerechtfertigt finden, wenn er an Hunden durchgeführt würde, für die ein solcher Versuch ursprünglich entwickelt worden ist? Ändert es Ihre Haltung, wenn Sie erfahren, dass dem Test bereits viele Versuche an Mäusen, Ratten und Minischweinen vorausgegangen sind und weitere an Minischweinen folgen werden? Oder dass der Versuchsleiter die Übertragbarkeit der Erkenntnisse auf den Menschen lediglich als «ganz gut» einschätzt?

Und wie urteilen Sie, wenn Ihr eigenes Wohl und das der Weltgemeinschaft von Tierversuchen abhängt? In Zeiten einer globalen Pandemie ist das kein Gedankenexperiment, sondern Wirklichkeit: Die Impfstoffe gegen das Covid-19-Virus, in die wir alle unsere Hoffnung auf eine baldige Normalität setzen, werden an Tieren erprobt. So werden Mäusen und Affen mögliche Impfstoffe verabreicht, um zu testen, ob sie eine Immunreaktion auslösen können. Mehr als 100 Millionen Erkrankte, mehr als zwei Millionen Tote und eine Welt in Wartestellung gegen das Leiden und Sterben von Tieren – wie kann man das abwägen?

Das Nachdenken über Tierversuche tastet die Ränder unserer Moralität ab: Wessen Leben und Leiden zählt wie viel? Laut dem Eurobarometer 2010, einer Meinungsumfrage des Europäischen Parlaments, fanden 66 Prozent der befragten Europäer, neue Erkenntnisse über Krankheiten beim Menschen rechtfertigten Tierversuche an Mäusen. Tests an größeren Tierarten befürworteten nur 44 Prozent. Während die Zahl der Versuche mit schweren gesundheitlichen Folgen für Tiere ständig steigt, sinkt die gesellschaftliche Akzeptanz: In der Schweiz ruft derzeit die Volksinitiative «Ja zum Tier- und Menschenversuchsverbot» zu einem Totalverbot auf, europaweit blockieren Demonstranten regelmäßig Labore, militante Tierschützer bedrohen Forscher und ihre Familien. Unter dem Druck der Öffentlichkeit verlegte der Nobelpreis-Anwärter Nikos Logothetis 2020 seine Forschung an Primaten von Deutschland nach China – und folgt damit dem bedenklichen Trend der Auslagerung von Tierversuchen an weniger regulierte Institute im nicht-europäischen Ausland.

Die große Frage lautet: Ist das Leiden und Sterben der Tiere in jedem Fall nötig? In der EU wurden 2018 rund acht Millionen Tierversuche durchgeführt, in der Schweiz, in der zwei der größten Pharmaunternehmen der Welt ihren Sitz haben, sind es jährlich an die 600.000. Rund zwei Drittel der hiesigen Tierversuche werden als nicht oder wenig belastend eingestuft, worunter kleine Eingriffe, Injektionen oder etwa der Hot-Plate-Test fallen: Dabei sitzt ein Tier auf einer immer heißer werdenden Platte, an seiner Reaktion wird sein Schmerzempfinden gemessen. Bei knapp einem weiteren Drittel der Versuche erleiden die Tiere leichte bis mittelgradige Schmerzen oder Angst, etwa wenn ihnen ein zweites Herz in die Bauchhöhle implantiert oder Parkinson erzeugt wird. Rund drei Prozent der Tests gelten als schwer belastend, wenn den Tieren etwa große Tumore angezüchtet oder dauerhaft Apparaturen implantiert werden und sie dabei starke Schmerzen oder große Angst erleiden. Die heimlichen Aufnahmen, die Tierschützer von diesen schwer belastenden Experimenten veröffentlichen – Affen mit aufgebohrten Schädeln, Mäuse, überwuchert von Tumoren, Hunde in blutverschmierten Ställen –, prägen das Bild von Tierversuchen in der Öffentlichkeit.

Angewandt werden die Tests an Tieren in sehr unterschiedlichen Bereichen: In der Schweiz fallen 22 Prozent bei der Entwicklung, Erprobung und Qualitätskontrolle neuer Therapien an. 2,3 Prozent werden zum «Schutz von Mensch, Tier und Umwelt» durchgeführt, noch weniger für die Ausbildung von Forschern und Labordiagnostik, 13 Prozent finden in etwas nebulösen «anderen Zusammenhängen» statt. Der mit Abstand größte Anteil dieser Versuche aber, 60 Prozent, entfällt auf die Grundlagenforschung – jenen Forschungsbereich, der nicht auf unmittelbare praktische Anwendung hin betrieben wird.

Während die angewandte Forschung, die vor allem Unternehmen betreiben, etwa fragt: «Wie kann man eine Krankheit des Gehirns heilen?», fragt die Grundlagenforschung allgemeiner: «Wie funktioniert das Gehirn?» Sie ist vor allem die Domäne der Universitäten. Wer wissenschaftlichen Fortschritt will, lautet der Tenor der akademischen Welt, muss Tierversuche in der Grundlagenforschung in Kauf nehmen. So stellt es auch das Infoportal «Tierversuche verstehen» dar, betrieben von einer Allianz großer deutscher Wissenschaftsbetriebe. «Versuchstiere», heißt es dort, seien «für die Grundlagenforschung unverzichtbar».

Mehr Nutzen als Leid?

«Ein Grund, es Grundlagenforschung zu nennen, findet sich immer», sagt Marcel Leist, ein Toxikologe, der seit vierzehn Jahren das «Zentrum für Alternativen zu Tierversuchen» in Konstanz leitet, den europäischen Ableger des amerikanischen Center for Alternatives to Animal Testing (CAAT) des Johns Hopkins University Center. «Die Grenze zwischen Grundlagen- und angewandter Forschung ist künstlich, nicht mehr als ein Feld in einem Formular, eine Eintragung in die Statistik.» Die Forschungsprojekte seien fast immer komplexer als die bürokratischen Kategorien. Entsprechend komplex kann die Antwort auf die Frage ausfallen, der sich jedes Tierexperiment stellen muss: Überwiegt der Nutzen das Leid?

In Leists Fachgebiet, der Toxikologie, lässt sich das sehr viel einfacher entscheiden. Denn Toxikologen benutzen Tierversuche zur Beantwortung einer simplen Frage: Ist etwas giftig oder nicht? Die Beschichtung unserer Handys, der Lack auf den Autos, unsere Kopfschmerztabletten – jede chemische Substanz, die auf den Markt kommt, muss im Tierversuch beweisen, dass sie nicht schädlich ist. Es gibt keinen Stoff in unserer Umgebung, der nicht zuvor an Mäusen, Kaninchen, Ratten, Fischen, Schweinen oder Hunden getestet wurde. In der EU machen diese regulatorischen Tests 23 Prozent aller Tierversuche aus, in der Schweiz sind es laut dem Bundesamt für Veterinärwesen rund 10 Prozent. In die Öffentlichkeit schaffen es diese Experimente nur in absoluten Ausnahmen – etwa als 2018 bekannt wurde, dass große Autokonzerne wie Volkswagen, Daimler und BMW die Schädlichkeit von Abgasen an Affen testeten.

Am penibelsten wird jedoch in der Medikamentenherstellung getestet, kein einziger Wirkstoff kommt ohne Tierversuche auf den Markt: «Dabei können wir sehr viele dieser archaischen Versuche längst ersetzen», sagt Leist. Auch er hat an Tieren geforscht. Für seine Doktorarbeit musste er als junger Laborant Ratten töten, um ihnen die Leber zu entnehmen. «Die ersten Tierversuche vergisst niemand», sagt er. «Ich musste ihre Köpfe in eine kleine Guillotine stecken und, zack, abtrennen. Ein schnelles, schmerzfreies Ende, aber eine Riesensauerei, überall spritzt das Blut», erzählt er. «Doch am Ende ist man so abgestumpft, dass man nebenher sein Pausenbrot essen könnte.»

Auch Leists Rattenexperimente folgten der Annahme, dass sich die Ergebnisse auf den Menschen übertragen lassen. Das galt lange als unbestritten. Doch in den letzten Jahrzehnten mehrten sich Zweifel. Nur einer von rund zwölf Wirkstoffen, die durch Tests an Tieren für gut befunden werden, wird am Ende auch zugelassen. Versuche an Tieren können oft nicht einmal die Hälfte der unerwünschten Medikamentenwirkungen beim Menschen vorhersagen. Die schlechte Übertragbarkeit zeigt sich auch in mehreren Skandalen, bei denen Menschen schwer krank wurden oder starben, obwohl vorausgegangene Tierversuche die Wirkstoffe als sicher bewertet hatten. Prominentes Beispiel dafür ist das Schlafmittel Contergan, das in Tierversuchen gut abschnitt und bei Menschen Missbildungen bei Ungeborenen verursachte.

Das Problem wirkt aber auch in die entgegengesetzte Richtung: Der Wirkstoff Acetylsalicylsäure wird von Menschen seit mehr als einem Jahrhundert in Form von Aspirin als Schmerzmittel genutzt. In für den Menschen relevanten Dosen ist es für Ratten und Mäuse tödlich und führt bei Katzen, Hunden und Affen zu Missbildungen – Aspirin hätte nach heutigen Bestimmungen niemals zugelassen werden dürfen.

Weil Tiere sich so schlecht als Modell für den Menschen eignen, fing die Forschung an, sich passendere Tiere zu bauen, indem sie ihre Gene manipulierte. Sogenannte transgene Mäuse spielen auch in der Covid-19-Forschung eine große Rolle: Weil eine normale Maus keinen passenden Rezeptor für das Virus hat, baute man ihn ihr ein. Die transgene K18-hACE2-Maus kann sich mit dem Virus infizieren – die Forscher räumen aber ein, dass sie anders als das humane System darauf reagiere. Der Mensch ist eben keine 70-Kilo-Maus.

Dennoch halten viele Forscher und wissenschaftliche Institutionen an dieser Vorstellung fest und stützen ihre Erkenntnisse vorrangig auf Tierversuche. Hinzu kommt, dass Versuchsergebnisse, welche die Hypothese einer Studie nicht stützen, seltener publiziert werden – sie verschwinden oftmals in der Schublade. Publication bias nennt sich diese Verzerrung der Wirklichkeit, durch die wissenschaftliche Forschung perfekter erscheint, als sie ist. Für Tierstudien bedeutet dies auch: Viele Tiere leiden umsonst, da die unliebsamen Ergebnisse der Versuche nicht verwendet werden.

Große Mengen öffentlicher Gelder fließen so weiter in die Forschung mit Tieren, die noch immer als «Goldstandard» gilt. Der Schweizerische Nationalfonds gab im Jahr 2019 rund 135 Millionen Franken für Projekte mit Tierversuchen aus. Für die dezidierte Förderung tierfreier und tierfreundlicherer Forschungsvorhaben gab es gerade einmal 1,3 Millionen Franken. Dabei existieren längst Alternativen zu Tierversuchen.

In den USA werden diese tierfreien Methoden massiv gefördert: Die Umweltschutzbehörde EPA kündigte an, ab 2035 für Giftigkeitsstudien keine Versuche an Säugetieren mehr zu finanzieren oder sie nur noch mit Sondergenehmigung zuzulassen. Den Startschuss für die Forschungswende gab 2006 die renommierte National Academy of Science. In ihrer Toxizitätsstrategie schrieb sie damals, die Forscher sollten – statt an Tieren zu experimentieren – die Wirkungsweisen im menschlichen Körper besser verstehen lernen. Mehr computerbasierte Analysen, mehr Tests im Reagenzglas, weniger Tiermodelle. «Im Laufe der Zeit sollte die Notwendigkeit traditioneller Tierversuche stark reduziert und möglicherweise sogar eliminiert werden», so die Akademie.

Heutzutage gibt jedes Forschungsinstitut an, Tierversuche, die Zahl der verwendeten Tiere sowie ihr Leiden auf das geringstmögliche Maß zu beschränken. Replacement (Ersatz), Reduction (Reduktion), Refinement (Verbesserung), diese 3R genannten drei Prinzipien der humanen Experimentiertechnik, die von den Forschern William Russell und Rex Burch aufgestellt wurden, sind bereits seit 1978 im Schweizer Tierschutzgesetz festgeschrieben, seit 2010 auch in einer EU-Richtlinie. Doch der Weg vom Lippenbekenntnis zur echten Veränderung ist lang.

Marcel Leist, der Toxikologe aus Konstanz, will diesen Weg verkürzen. Dabei zieht er in Betracht, wovor den meisten Wissenschaftlern graut: Verbote. «Vorgaben aus der Politik können die Kreativität der Forscher befeuern und ihnen die Mittel für ihre Innovationen zuspielen», sagt der Wissenschaftler. So geschehen bei Kosmetika: Für deren Entwicklung sind Tierversuche seit 2013 in der EU verboten, deshalb wurden zahlreiche Alternativmethoden entwickelt, die sich auch für Industrie-Chemikalien und Medikamente verwenden lassen. «Man darf nur nicht zu viel verbieten, dann wird alles nach Indien oder China ausgelagert», warnt Leist. Trotzdem müsse klar sein: «Tiere sind kein Material, sie träumen, sie haben soziale Beziehungen. Wir tragen ihnen gegenüber Verantwortung, und der müssen wir gerecht werden.»

Doch von der standardmäßigen Anwendung sind selbst simple Alternativverfahren in der Petrischale noch weit entfernt. Obwohl kein Forscher gerne Tiere tötet, schleppt sich die Entwicklung dahin. Was also bremst die Revolution?

Daten nutzen statt Tiere

«Angst», sagt Thomas Hartung. «Es ist die Angst, etwas anders zu machen als bisher.» Sie lasse Kollegen, Firmen, Geldgeber, Fachmagazine und Regulierungsbehörden krampfhaft an Tierversuchen festhalten. Hartung ist ein langjähriger Weggefährte von Marcel Leist, er hat mit ihm studiert und sich über Zellkulturen in Petrischalen gebeugt, während alle anderen noch an Tieren forschten. Heute arbeitet Hartung an der Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health in Baltimore in den USA, wo er den amerikanischen Sitz des CAAT leitet. Hartung treibt die Revolution voran. Und er redet gerne darüber. Er nennt die Toxikologie das «Hauptschlachtfeld von Tierversuchen gegen Alternativmethoden», was sich dort ersetzen lasse, könne auch in anderen Bereichen ersetzt werden.

Hartung und sein Team konnten nachweisen, dass die meisten Alternativmethoden in ihrem Feld bessere Ergebnisse als Tierversuche erzielen. Vor zwei Jahren nahmen sie sich die sechs wichtigsten Tierversuche der Toxikologie vor, «das Sixpack», wie Hartung es nennt. Mit ihnen werden Stoffe unter anderem darauf untersucht, ob sie die Augen oder die Haut reizen, ob sie die Fähigkeit haben, Mutationen auszulösen, oder ob sie akut oder langfristig giftig wirken. Jedes Land der Welt verlässt sich auf diese Tests, wenn es um die Zulassung neuer Stoffe geht. Hartung und sein Team stellten fest, dass sie bei Wiederholung nur zu 81 Prozent dasselbe Ergebnis lieferten. Er nennt das die Reproduzierbarkeitskrise. Gegen die Tierversuche ließen er und sein Team einen Algorithmus antreten, den sie mit einer großen Datenbank bereits untersuchter Stoffe trainierten, Read-across nennt sich das Verfahren. Es nutzt Daten statt Tiere. Der Algorithmus erreichte eine Genauigkeit von 87 Prozent – sechs Prozentpunkte besser als die Tierversuche.

Für diese computerbasierte Methode gäbe es eine riesige Nachfrage, wie das Beispiel der REACH-Verordnung zeigt, in der die EU 2007 bestimmte, dass jede Chemikalie neu registriert und getestet werden muss – das gilt auch für Schweizer Firmen, die in die EU exportieren. Die Europäische Chemikalienagentur rechnete deswegen mit 9 Millionen zusätzlichen Tierversuchen, Thomas Hartung sogar mit 54 Millionen. Allein schon aus Zeitgründen planten viele von der Industrie beauftragte Labore, das Read-across-Verfahren für die Flut der zu überprüfenden Chemikalien anzuwenden. Ihre Anträge lehnte die Agentur aber fast alle ab, erst 2017, zehn Jahre später, ließ sie das Computerverfahren zu.

Thomas Hartung weiß, wie zäh der Zulassungsprozess neuer Methoden ist. Er hat es am eigenen Leib erlebt. Seit zwanzig Jahren widmet er sich der Aufgabe, den Pyrogentest an Kaninchen zu ersetzen. Mit diesem wird jede Charge von Medikamenten, die ins Blut injiziert werden, darauf hin überprüft, ob sie mit fieberauslösenden Stoffen (Pyrogenen) verunreinigt ist. Das gilt auch für jede Charge der Covid-19-Impfstoffe, denn schon kleinste Mengen von Pyrogenen können zum Tod führen. Es ist mehr als hundert Jahre her, dass die britischen Bakteriologen Edward Collett Hort und William James Penfold 1912 den ersten Test dafür erfanden. Und obwohl sich der medizinische Fortschritt seitdem überschlagen hat, ist der Test bis heute nahezu unverändert geblieben: Drei Kaninchen werden für gut vier Stunden in einem kleinen Kasten fixiert. Ihre Körpertemperatur wird immer wieder gemessen, wofür den Tieren ein Fieberthermometer sechs Zentimeter tief in ihr Rektum geschoben wird – ganz grob auf den Menschen übertragen, wären das dreissig Zentimeter. Reagieren ein oder zwei Kaninchen mit einer erhöhten Temperatur, wird der Test auf weitere fünf Kaninchen ausgeweitet. Zwar werden die Tiere für diesen Versuch nicht getötet, aber sie müssen diese Prozedur ein ums andere Mal durchlaufen.

In der Schweiz wurde so ein Test das letzte Mal 2015 durchgeführt, in der gesamten Europäischen Union im letzten Erhebungszeitraum, 2017, noch 35.172-mal. Und das, obwohl es theoretisch seit Jahrzehnten null sein könnten. Hartung entwickelte schon 1995 eine Alternativmethode im Reagenzglas. Diese basiert darauf, dass Monozyten – im Blut zirkulierende Zellen des Immunsystems – Pyrogene erkennen und mit dem Fieberbotenstoff Interleukin-1 Alarm schlagen. Und der lässt sich ganz einfach nachweisen. Mit diesem Wissen braucht man für den Test nicht mehr als einen Tropfen menschliches Blut. «Eine normale Blutspende würde für rund 25.000 Pyrogentests reichen», erklärt Thomas Hartung. Mit weniger als anderthalb Blutspenden hätte man also alle Pyrogentests der EU aus dem Jahr 2017 durchführen können.

Warum das nicht geschah? «Es gibt ein Tal des Todes, die meisten Methoden sterben da», sagt Hartung und meint damit, dass es neuen Alternativmethoden sehr schwer gemacht wird, tradierte Tierversuche abzulösen. Neue Testverfahren müssen aufwendig und teuer validiert werden, Studie um Studie durchlaufen und mit Institutionen abgestimmt werden – keiner der gängigen Tierversuche musste diese Hürden je nehmen. Um erfolgreich zu sein, muss eine Methode darüber hinaus in die Arzneibücher der Welt aufgenommen werden. Darin steht, welche Tests ein Medikament bestehen muss, damit es zugelassen werden kann. Es dauerte mehr als fünfzehn Jahre, bis Hartungs Pyrogenitätstest in das Europäische Arzneimittelbuch aufgenommen wurde, weitere sieben Jahre, bis es darin ausdrücklich empfohlen wurde. Das Amerikanische Arzneibuch, das den Test vor zwei Jahren aufnahm, empfiehlt ihn bis heute nicht. Und weil die meisten europäischen Hersteller auch für den großen amerikanischen Markt produzieren, bleibt vorerst alles beim Alten.

Dabei ist der Bluttest nicht nur die ethisch korrektere Methode, sondern auch die elegantere. Denn Tierversuche wurden als sogenannte Blackbox-Systeme entwickelt: «Bei solchen Ansätzen schmeißt man was rein und guckt, was passiert, ohne die Vorgänge verstehen zu müssen», so erklärt das Hartungs Kollege Marcel Leist. Die meisten der noch heute genutzten toxikologischen Tierversuche wurden Anfang bis Mitte des 20. Jahrhunderts entwickelt, oft als Reaktion auf Skandale wie den der Mascara «Lash Lure». Als diese 1933 in den USA auf den Markt kam, erblindeten mehrere Frauen durch das darin enthaltene p-Phenylendiamin, mindestens eine starb sogar. Daraufhin wurde der Draize-Augenreizungstest entwickelt, bei dem die zu prüfende Substanz Kaninchen in den Lidsack geträufelt wird. Mit jedem Skandal wuchs die Toxikologie wie ein Flickenteppich.

Um diesen aufzutrennen, braucht es punktgenaue Alternativen. Doch die Angst, das System der Tierversuche infrage zu stellen, ist enorm: Was, wenn etwas schiefgeht? Wenn zwar weniger Tiere leiden müssen, aber dafür mehr Menschen gefährdet werden? Sicherheit ist die höchste Priorität der zuständigen Behörden. Die Standards, nach denen in der Schweiz, der EU oder den USA Chemikalien überprüft und Medikamente zugelassen werden, sind deswegen sehr hoch. Den Preis für unsere Ängstlichkeit zahlen bis jetzt die Mäuse, Ratten, Kaninchen und Affen in den Laboren. Doch die Tür zu einer tierleidfreien Zukunft beginnt sich zu öffnen.

Teil einer grossen Revolution

In Basel wirkt diese Zukunft schon zum Greifen nahe. In einem lichtdurchfluteten Labor liegen dort winzige menschliche Lungen in einer Nährlösung. Sie sind kaum zwei Wochen alt, mit bloßem Auge wirken die erbsengroßen Zellhaufen unscheinbar. Erst unter dem Mikroskop sieht man, dass die «Mini-Lungen» pulsieren – es sieht aus, als würden sie atmen. Diese kleinen Organoide sind Teil einer großen Revolution.
Die Grundlage dafür legte 2006 der Mediziner Shin’ya Yamanaka, als er entdeckte, dass man ausgewachsene menschliche Zellen in einen ursprünglichen Zustand zurückversetzen kann. Musste man zuvor auf embryonale Stammzellen zurückgreifen, konnte man fortan eine Hautzelle in eine sogenannte pluripotente Stammzelle verwandeln und daraus Organoide züchten. Yamanaka bekam den Medizinnobelpreis und die Forschung ein neues Werkzeug an die Hand.

«Wir versuchen, die komplexen Strukturen von Organen nachzubilden, um an ihnen zu forschen», sagt die Hüterin der Organoide in Basel, Ekaterina Breous-Nystrom. Die Immunonkologin leitet bei Roche Pharma die Abteilung, in der neue Krebsmedikamente auf ihre Sicherheit hin untersucht werden. Erst danach dürfen sie in klinischen Studien am Menschen getestet werden. Diese «Mini-Organe» könnten Tierversuche dafür eines Tages überflüssig machen. Noch sind sie aber nicht so weit. «Im Moment können wir Organmodelle noch nicht so miteinander verknüpfen, dass der gesamte menschliche Organismus nachgeahmt werden kann», sagt Ekaterina Breous-Nystrom. Denn selbst wenn es so aussieht, als würden die Zellhaufen atmen: Was sich bewegt, sind nur die Wimpernzellen, welche die Lunge von Schleim reinigen. Das Lungenorganoid bildet zwar alle Zellen aus, die auch die echte Lunge hat, doch anders als im Körper gehen durch den Zellhaufen unter Breous-Nystroms Mikroskop kein Atemzug und kein Tropfen Blut – der Zellhaufen hat keine Funktion. Trotzdem können Forscher an Organoiden wegweisende Entdeckungen machen: Thomas Hartung forscht in Baltimore an solchen «Mini-Gehirnen», es war eine wissenschaftliche Sensation, als es ihm und seinem Team gelang nachzuweisen, dass das Sars-CoV-2-Virus das menschliche Gehirn infizieren kann.

Näher dran, ein funktionierendes menschliches Organ zu imitieren, ist aber eine andere Technik, die Ekaterina Breous-Nystrom vorführt: Aus einer Art Kühlschrank holt sie vorsichtig einen Mikrochip heraus. Er ist etwa so gross wie ein Dominospielstein und aus einem durchsichtigen, silikonartigen Material. Im Inneren sind feine Kanäle sichtbar. Lässt man auf diesem Chip menschliche Zellen wie etwa die der Lunge wachsen, kann man sie mit Nährlösung und Wasser versorgen und so die Atemkontraktion und den Blutdruck imitieren. Breous-Nystrom hält den Chip andächtig in den Händen: «Damit können wir die Lungenzellen tatsächlich atmen lassen», erklärt sie. «Das ist eines der komplexesten Modelle menschlicher Organe, die es derzeit auf dem Markt gibt.»

An ihrem Entwicklungsstandort in Basel hat Roche Pharma alle lebenswichtigen Organe als Organoid oder Organ-on-a-Chip entwickelt: Zellkulturen von Herzmuskeln, von Leber, Darm und Nieren wachsen hier im Reagenzglas oder auf Chips zu Modellen heran. Derzeit wird an ihnen nur die Giftigkeit von Medikamenten überprüft – in Zukunft könnten diese Techniken aber auch weit über den Bereich der Toxikologie hinaus wirken.

Dafür entscheidend ist der nächste Schritt, möglichst viele Organoide und Mikrochips zu verknüpfen. Erst wenn sie das Zusammenspiel von Organen nachbilden, können sie Auskunft über die Wirkung im Menschen geben – und damit Tierversuche langfristig ersetzen. «Es geht darum, das menschliche System im Reagenzglas nachzubilden. Das ist es, worauf all unsere Bemühungen gerichtet sind», erklärt Breous-Nystrom. Am Wyss Institute der Harvard University, mit dem Roche Pharma zusammenarbeitet, wurden bereits mehrere Mikrochip-Organe verbunden. Die Forscher konnten beobachten, wie ein Medikament vom Darm-Chip absorbiert wird, wie es vom Leber-Chip verstoffwechselt wird und dann im Nieren-Chip wirkt. Um die Entwicklung von Organ-Chips hat weltweit ein Wettlauf der Hightech-Forschung begonnen.

Auch wenn Roche Pharma ganz vorne mitspielt bei den neuen Technologien: Noch gehören tausendfach durchgeführte Tierversuche zur Realität des Konzerns. Die Pharmaindustrie thematisiert den Umfang ihrer Tierversuche nur ungern, die letzten offiziellen Zahlen aus dem Hause Roche sind neun Jahre alt. Damals gab das Unternehmen an, rund 470.000 Tiere für die eigene Forschung verwendet und Versuche an weiteren knapp 69.000 Tieren in Auftrag gegeben zu haben. Anfragen zu aktuellen Zahlen lässt das Unternehmen bei aller Gesprächsbereitschaft über Alternativmethoden ins Leere laufen.

Tobias Schnitzer, Veterinär und Chef der Abteilungen Pharmakologie und Toxikologie bei Roche, erklärt, das Unternehmen habe die Anzahl der genutzten Versuchstiere seit 2010 um 40 Prozent reduziert – obwohl es in diesem Zeitraum mehr Forschungsprojekte gab. Seit vier Jahren investiert Roche verstärkt in den Ausbau der In-vitro-Methoden, wurden Abteilungen, die an Organoiden und Organs-on-a-Chip arbeiten, ausgebaut und Experten eingekauft. Fünf Medikamenten-Wirkstoffe habe das Unternehmen bereits ganz ohne Tierversuche zur Zulassung zu klinischen Tests an Menschen gebracht, sagt Schnitzer. Welche Wirkstoffe das sind, will er allerdings nicht verraten. Betriebsgeheimnis.

Der Pharmakologe empfängt zurzeit viele Besucher im neuesten Gebäude auf dem Roche Campus im Baseler Stadtviertel Wettstein, wenige Hundert Meter vom Rheinufer entfernt. Gebäude 98 wurde im Oktober eröffnet und hat 245 Millionen Franken gekostet. Das überdachte Atrium im Zentrum gibt den Blick auf sechs Stockwerke frei. An den Fassaden hängen weiße Singvogel-Skulpturen, die ab und an zwitschern. Aus den Laboren glimmt rotes Licht, man sieht lange Reihen von Gitterkäfigen, darin leben die echten Tiere. Gebäude 98 ist das neue Tierforschungszentrum des Unternehmens, hier können an über 10.000 Tieren gleichzeitig Versuche durchgeführt werden. «Das hier ist wahrscheinlich das modernste Forschungszentrum der Welt», sagt Schnitzer. 22 Grad warm, eine Luftfeuchtigkeit von rund 55 Prozent und streng kontrollierte Lichtverhältnisse für Mäuse, Ratten, Zebrafische und Kaninchen. «Nur wenn es den Tieren gut geht, sind die Daten aus den Versuchen für uns nützlich», sagt Schnitzer. «Unsere Tiere haben hier besser kontrollierte Bedingungen als in 98 Prozent der Privathaushalte, geschweige denn in der Landwirtschaft.»

Es dauert zwischen drei und fünf Jahre, um aus über einer Million verfügbarer Substanzen ein neues Wirkstoff-Molekül auszumachen. Dabei nutzten die Forscher Datenanalysen, In-vitro-Tests und Tierversuche gleichermaßen, erklärt Schnitzer: «Das effektivste Experiment zum besten Zeitpunkt einsetzen, das ist die Kunst der Medikamentenherstellung.» Die 245-Millionen-Franken-Investition in die Zukunft der Tierforschung sieht er pragmatisch: «Wenn es morgen ohne Tierversuche und mit Organs-on-a-Chip geht, finden wir eine andere Nutzung für das neue Gebäude.»

Der Kostenpunkt dürfte für Pharmafirmen wie Roche ein grosser Anreiz sein, auf Alternativmethoden zu setzen. Denn Tests ohne Tiere sind oft billiger: Der Kaninchen-Pyrogenitätstest kostet bis zu 910 Schweizer Franken pro Studie, der In-vitro-Test mit menschlichem Blut rund 90 Franken. Und ein Minischwein, wie es in der Berliner Charité verwendet wird, kostet rund 2200 Franken, für eine aussagekräftige Grosstierstudie braucht man selten weniger als zwanzig Tiere.

Während man in der Berliner Charité nicht daran glaubt, die Versuche an Minischweinen bald durch neue Technologien ersetzen zu können, ist Ekaterina Breous-Nystrom zuversichtlich: «Das wird noch in unserer Lebenszeit passieren: Wir haben hier schlagende menschliche Herzmuskeln, wir haben die Lunge, wir werden bald die nötigen Gefäße haben.» Doch auch wenn Forscherinnen wie Breous-Nystrom Tag für Tag die Grenze verschieben – die Versuche an Organoiden und Organs-on-a-Chip sind noch nicht als Ersatz für Tierversuche zugelassen. In ihrem Labor erproben sie und ihr Team daher parallel zu den vorgeschriebenen Tierversuchen die In-vitro-Methoden – so generieren sie Daten, die den Behörden beweisen sollen, dass die Tests an Organoiden und Mikrochips genauso gut oder sogar besser sind als Tierversuche. Denn ob eine Methode zugelassen wird, bestimmen nicht Forschende oder Unternehmen, sondern Behörden. «Die entscheidende Frage ist», sagt Breous-Nystrom, «ob die Regulatoren offen sind, von den Tierversuchen abzulassen.»

Menschenschutz vor Tierschutz

Sonja Beken sagt entschieden «Ja». Sie koordiniert ein Team von Regulatoren bei der belgischen Föderalen Agentur für Arzneimittel und Gesundheitsprodukte, dem Pendant zu Swissmedic. An diesen Behörden muss ein Medikament vorbei, bevor es in der klinischen Phase an Menschen getestet werden kann. Mit welchen Versuchen die Unternehmen das machen, können sie keinesfalls selbst entscheiden. Dafür gibt es Regeln. Die sind in der ganzen EU und in der Schweiz dieselben, denn kaum ein Medikament wird allein für den hiesigen Markt zugelassen. Die Regeln sind festgehalten in dem bereits erwähnten Europäischen Arzneibuch, das vorschreibt, welche Tests ein Medikament durchlaufen muss, damit es zugelassen werden kann. Darüber hinaus schreibt die Europäische Arzneimittel-Agentur (EMA) Richtlinien dafür, wann welcher Versuch verwendet werden sollte. Außerdem formuliert die Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) Richtlinien für die Zulassung von Chemikalien, die auch für den Pharmabereich relevant sein können. Weil das alles hochkomplex ist, gibt es Menschen wie Sonja Beken, Regulatoren genannt, die sicherstellen, dass sich alle an die Regeln halten. Wie sehr sie dabei den Tierschutz im Blick haben, hängt davon ab, wie progressiv die jeweiligen Regulatoren sind – oder wie ängstlich. Ihr oberstes Prinzip ist es, Menschen vor wirkungslosen oder gefährlichen Medikamenten zu schützen. Erst danach kommen die Tiere. Viele Forscher halten die Regulatoren darum für den Flaschenhals, in dem die Alternativen zu Tierversuchen stecken bleiben. 

Sonja Beken gehört zu den progressiven Kräften ihrer Profession. Die studierte Genetikerin will Alternativmethoden in den Regelbüchern verankern – und die anderen Regulatoren dazu bringen, die tierfreien Tests zu bevorzugen. Sie weiss, wie schwerfällig sich das System verändert. «Aber wir gehen vorwärts», sagt sie, «Schritt für Schritt, sehr kleine Schritte.» Damit die Schritte größer werden, sollten die Regulatoren möglichst früh bei der Entwicklung neuer Testmethoden eingebunden werden, sagt Beken. «Bei den neuen Technologien sitzen wir gemeinsam am Reissbrett», erzählt sie, vorbildlich passiere das etwa schon beim Einsatz von Organs-on-a-Chip.

Beken wehrt sich dagegen, dass allein die Regulatoren schuld daran sein sollen, dass Tierversuche meist immer noch das Mittel der Wahl sind. Tatsächlich haben sie und ihre Kollegen auf einen Großteil der Versuche keinen Einfluss – auf all jene, die vor dem Zulassungsverfahren stattfinden. Bis ein Medikament auf Bekens Schreibtischen landet, hat es unzählige Versuche durchlaufen, etwa im weiten Feld der bereits erwähnten Grundlagenforschung, in dem in der Schweiz 60 Prozent der Tierversuche durchgeführt werden. Tierexperimente in diesem Bereich müssen beim zuständigen Veterinäramt beantragt, belastende Tierversuche von der kantonalen Tierversuchskommission, gemeinhin Ethikkommissionen genannt, genehmigt werden. Diese sieht Sonja Beken neben den Medikamentenentwicklern in der Pflicht: «Die Ethikkommissionen tragen eine grosse Verantwortung, denn sie können die Anwendung der 3R fördern und unnötige Tierversuche schon zu Beginn der Arzneimittelentwicklung verhindern.» Laut Gesetz können sie Nachforderungen stellen und Anträge ablehnen. Doch so einfach ist das in der Praxis nicht.

«Der Name ist irreführend, denn Ethiker sitzen da nicht drin», sagt ein Mitglied einer solchen Kommission in Deutschland. Seine Arbeit ist vertraulich, er muss in diesem Text deswegen anonym bleiben. Anstelle von Philosophen sitzen in diesen ehrenamtlichen Kommissionen in der Regel vier Naturwissenschaftler, Mediziner oder Veterinärmediziner und zwei Vertreter des Tierschutzes, eingesetzt von der zuständigen Behörde. In Deutschland sind nicht die Veterinärämter zuständig, sondern je nach Bundesland unterschiedliche regionale Behörden. Eine spezifische Expertise über Ethik oder Alternativmethoden muss niemand haben. Unser Gesprächspartner wurde von einer Tierschutzorganisation vorgeschlagen, er sagt, er sei in seiner Kommission «der Stein im Schuh», da er die Tierversuchsanträge am kritischsten prüfe. Dauere das Genehmigungsverfahren den antragstellenden Forschern zu lange, so habe er auch schon erlebt, dass diese Druck auf die zuständigen Behördenchefs ausübten – mit dem Ergebnis, dass die Kommission zu einem umgehenden Votum für oder gegen den Versuchsantrag gedrängt wurde. Stoppen könne er die Anträge kaum je, sagt unser Gesprächspartner, denn das Kommissionsvotum wird per Mehrheitsabstimmung ermittelt – beim Verhältnis von vier zu zwei sei der Ausgang klar. Das Votum der Kommission ist zudem nicht bindend für die Behörde bei ihrer Entscheidung über die Genehmigung; selbst bei ablehnendem Votum könne die Behörde genehmigen.

Laut einer Analyse der «Ärzte gegen Tierversuche» wurden zwischen 2015 und 2017 weniger als ein Prozent der Anträge in Deutschland abgelehnt. Wegen der mangelhaften Kontrolle leitete die EU inzwischen ein Vertragsverletzungsverfahren ein. Hierzulande sieht es nicht besser aus. Auch in den schweizerischen Kommissionen sind Tierschützer massiv untervertreten, einzig im Kanton Zürich haben sie ein Vetorecht. Von allen Tierversuchsanträgen zwischen 2008 und 2018 lehnten die schweizerischen Kommissionen gerade einmal 0,2 Prozent ab. Der Schweizer Tierschutz hat seinen Glauben an die Kommissionen verloren und sich mit der Begründung zurückgezogen, er wolle ihnen nicht länger als «Feigenblatt» dienen.

Die Tierschutzorganisation kritisiert zudem, dass zu lasch kontrolliert werde. Gerade wurden zwei Fälle von Tierquälerei an Labormäusen in Basel publik, bei denen Versuchsleiter Tumore fast doppelt so gross wuchern ließen wie erlaubt und Schädeldecken vorschriftswidrig aufbohrten und mit Sekundenkleber verklebten. Beide Verstöße wurden mit 2000 Franken bestraft. Strafrechtliche Verfolgungen wie diese sind allerdings die Ausnahme, oft bleibt es bei einem Verweis.

Forscher und Konzerne mauern

Solche Fälle erhöhen den Druck, Tierversuche stärker zu überwachen – oder sie, besser noch, ganz zu ersetzen. Die akademischen Forscher sehen dafür die Industrie in der Pflicht, die Industrie wartet auf die Zustimmung der Regulatoren, die Regulatoren verweisen auf die Ethikkommissionen, und die fordern ein Umdenken der akademischen Forscher – ein geschlossener Zirkel, in dem die Interessen der Tiere nur langsam mehr Gewicht bekommen.

Dafür, dass innerhalb dieses Systems dennoch ein Wandel passiert, soll in der Schweiz das 3R-Kompetenzzentrum (3RCC) sorgen. Die Einrichtung wird vom Bund und dem Interessenverband Interpharma finanziert und fördert etwa Forschungsprojekte, die den Ersatz, die Reduktion oder die Verbesserung von Tierversuchen zum Ziel haben – letztes Jahr mit dem oben genannten schmalen Budget von 1,3 Millionen Franken. «Es gibt sehr viele Fragen, die wir derzeit nicht anders als an komplexen, tierischen Systemen beantworten können», sagt die Molekularbiologin Jenny Sandström, die seit Oktober die neue Geschäftsführerin des 3RCC ist. Es sei ihr wichtig, keine falschen Erwartungen zu schüren: «Experimente mit Tieren werden noch sehr lange ein Teil der Grundlagenforschung sein.»

Ein Verbot von Tierversuchen wie in der Kosmetikherstellung sei laut Sandström hier nicht in Sicht. «Wir verstehen mittlerweile relativ gut, wie das System Haut funktioniert. Darum können wir toxikologische Tests für Kosmetika durch adäquate Methoden ersetzen. Aber von diesem Verständnis sind wir zum Beispiel beim Gehirn weit entfernt», sagt Sandström. Sie, die lange selbst in der Grundlagenforschung tätig war, will vermitteln, dass dieser Forschungsbereich nicht nur viele Tiere «verbraucht», sondern auch zur Abkehr von Tiertests beitrage. «Es gäbe ohne die Grundlagenforschung keine Organoide und kein Organ-on-a-Chip», sagt Sandström, viele Ersatzmethoden würden täglich in Laboren angewendet. Aber es gibt keine Zahlen dazu, wie viele Tiere durch neue Methoden heute schon verschont werden. Zwar sinkt die Gesamtzahl der Tierversuche in der Schweiz seit einigen Jahren, dafür könnte aber auch die Verlagerung von Tierversuchen ins Ausland verantwortlich sein. Die offiziellen Daten geben darüber keine Auskunft, Forscher und Konzerne mauern. Sandström hat es sich und dem 3RCC für die nächsten Jahre zum Ziel gesetzt, mehr Transparenz in die verschwiegene Wissenschaft zu bringen.

Denn es sind die Zweifel an den Zahlen, an den Kontrollinstanzen und der Integrität der Pharmaunternehmen, die Tierschützer wie die Initiatoren der Volksinitiative «Ja zum Tier- und Menschenversuchsverbot» antreiben. Sie wähnen den medizinischen Fortschritt ohne Tierversuche schon viel weiter und fordern den umgehenden Stopp der Experimente. «Ich kann die Initiative nachvollziehen und ihr in Teilen auch zustimmen. Natürlich will niemand, dass Tiere leiden», sagt Sandström. «Aber das ist eben nur die emotionale Sichtweise. Unser Ziel sollte es aber sein, faktenbasierte Entscheidungen zu treffen.» Im Bundesrat wurde die Volksinitiative bereits im Dezember 2019 abgelehnt, voraussichtlich dieses Frühjahr wird sie in der Bundesversammlung diskutiert und vermutlich ebenfalls abgewiesen werden. Doch auch wenn die Kampagne scheitert, könnte die öffentliche Debatte über die Notwendigkeit von Tierversuchen die Arbeit des 3RCC erleichtern, sagt Jenny Sandström. Tatsächlich kündigte das Staatssekretariat für Bildung, Forschung und Innovation Ende 2020 eine substanzielle Erhöhung des Budgets für das Zentrum an. Ob das ein Erfolg der kritischen Zivilgesellschaft ist oder schlicht eine aussichtsreiche Investition, darüber lässt sich nur mutmaßen.

Am Schicksal der Minischweine an der Berliner Charité ändert diese Diskussion nichts mehr. Sie haben nun zwei Wochen lang jeden Tag für fünfzehn Minuten, in einer Hängematte liegend, den neuen Wirkstoff inhaliert. Die Tiere sind munter, laufen neugierig durch das Labor, noch immer unermüdlich auf der Suche nach Fressen. Weil es ihnen gut geht, soll der Versuch nachträglich als «mittel belastend» eingestuft werden, sagt der Versuchsleiter, ihr Leben sei deutlich annehmlicher als das der meisten Schweine in der Nutztierhaltung. Er ist zufrieden mit den bisherigen Ergebnissen. Wenn alles nach Plan laufe, erzählt der Kardiologe, könne das Medikament 2024 in klinischen Studien getestet werden und 2030 auf den Markt kommen. Dann könnte es jenen Herzpatienten helfen, die er bislang bei seiner Arbeit in der Klinik oft nicht retten kann. Auch wenn es ihm schwerfällt, für den Arzt rechtfertigt diese Aussicht das unausweichliche Ende des Versuchs für die Schweine. Sie werden mit Benzodiazepin narkotisiert, danach spritzen die Forscher ihnen hochdosiertes Kalium. Ihre Herzen werden voll aufgepumpt stehen bleiben und für weitere Untersuchungen entnommen.

Die Revolution der Forschung kommt für sie zu spät.