Tierversuche und 3R: Immunzellen arbeiten in einer komplexen Welt

Bern (ots) –

Manche Forschungsfragen können nur mit Tiermodellen beantwortet werden, beispielsweise beim vom SNF finanzierten Projekt über Viren im Mäusehirn.

„Das Immunsystem kommt an einen Ort zur Welt, wird an einem anderen ausgebildet und geht an einem dritten zur Arbeit.“ Natalia Pikor, Leiterin einer Forschungsgruppe am Kantonsspital St. Gallen, untersucht dieses hochkomplexe System, das für die Gesundheit von Wirbeltieren wie auch Menschen entscheidend ist. Zentral sind dabei die Immunzellen, die konstant auf Patrouille sind, auf der Suche nach Eindringlingen. Wenn sie einen solchen ausmachen, produzieren sie Antikörper und eliminieren infizierte Zellen. Im Körper bekämpfen sich Mikroorganismen und Immunzellen bis zum Tod. Pikor erforscht diese Vorgänge im Gehirn von Mäusen anhand des Mäuse-Coronavirus – was sie schon vor dem Ausbruch der Sars-Cov-2-Pandemie gemacht hat.

Zellen zur richtigen Zeit am richtigen Ort

Ein wichtiger Ort im Leben der Immunzellen sind die Lymphknoten, die zum Ausbildungssystem gehören. Dort treffen unterschiedliche Zellen in komplexen Prozessen aufeinander, fast wie Lehrpersonen und Kinder in einem Schulzimmer. Alle müssen zur richtigen Zeit am richtigen Ort sein. Im Gehirn hat Pikor nun eine Ansammlung von Zellen entdeckt, die Zellen in den Lymphknoten sehr ähnlich sind, die dort die Infrastruktur bilden. Sie sind um die Blutgefässe im Gehirn positioniert und beherbergen dort die Immunzellen.

Natalia Pikor will folgende Hypothese prüfen: Nachdem das Immunsystem das Coronavirus erfolgreich unter Kontrolle gebracht hat, ziehen sich gewisse Immunzellen in diesen Raum zurück und fungieren als eine Art „Immunüberwachung“, wie sie es nennt. Falls dort ruhende Viren sich wieder aktivieren, sind die Zellen von Beginn weg kampfbereit. Wenn die Hypothese stimmt, könnte dies Anhaltspunkte dazu geben, wie zum Beispiel die Viren von Masern, Herpes oder Covid-19 die Zellen im menschlichen Gehirn angreifen, und wie sich die Viren reaktivieren, wenn das Immunsystem beeinträchtigt ist. Ausserdem könnte dies erklären, weshalb in manchen Fällen das Überwachungssystem überreagiert und Autoimmunerkrankungen wie Multiple Sklerose verursacht.

Eine Maus mehrmals in ihrem Leben scannen

Ist es nicht trotz diesem klaren Nutzen hart, diese Versuche an den Mäusen durchzuführen? Die meisten fallen unter den Schweregrad 1 (leichte Belastung) auf einer Skala von 0 bis 3, manche aber auch unter den Schweregrad 2. „Am Anfang meines Doktorats fand ich es sehr schwierig“, erklärt Pikor. „Doch ich habe über Patientenorganisationen auch Menschen kennengelernt, die unter den Krankheiten leiden, die wir untersuchen, und bin zum Schluss gekommen, dass die Versuche gerechtfertigt sind.“

Natalia Pikor und ihre Forschungsgruppe versuchen, die Belastung für die Tiere möglichst gering zu halten und das mit einem einzelnen Tier gewonnene Wissen zu maximieren. Jede Maus wird so eingesetzt, dass möglichst viele Daten gewonnen werden. Zum Beispiel wird in einer Hirnhälfte das Gewebe untersucht und in der anderen werden die verschiedenen Zelltypen gezählt. Dank neuer Scanning-Techniken kann eine Maus während ihres ganzen Lebens beobachtet werden, und es muss nicht für jede Etappe ein Tier geopfert werden. Mit genetischen Züchtungsmethoden lässt sich die Zahl der notwendigen Generationen zudem deutlich reduzieren. Mäuse, die nicht die richtigen Gene erhalten haben, können für andere Studien verwendet werden. „Im Allgemeinen ist wissenschaftliche Effizienz gut mit dem Tierwohl vereinbar“, ist Pikor überzeugt.