Abteilung Umwelttoxikologie

Alternativen für Tierversuche

Wir entwickeln experimentelle und theoretische Werkzeuge, um die Vermeidung und Verringerung der Anzahl von Tierversuchen für die Umweltrisikobewertung von Chemikalien, speziell für Fisch, voranzutreiben. 

Zwei Arten von experimentellen Modellen stehen dabei im Mittelpunkt: Zelllinien und frühe Lebensstadien von Fischen. Zum Beispiel trug unsere Arbeit zur Etablierung der OECD-Richtlinie 236 zur Verwendung von Fischembryonen statt juveniler oder erwachsener Fischen für die Vorhersage der akuten Fischtoxizität von Chemikalien bei. Zudem haben wir ein Assay mit einer Kiemenzelllinie der Regenbogenforelle etabliert, welches in seiner Vorhersagefähigkeit für die akute Fischtoxizität mit dem Fischembryotest vergleichbar ist. Eine internationale Ringstudie zur Untersuchung der Robustheit und Vergleichbarkeit der Methode läuft derzeit in verschiedenen Laboratorien in Europa und den USA. 

Andere jüngste Entwicklungen beinhalten die Charakterisierung unserer einzigartigen Regenbogenforellendarmzelllinie, RTgutGC, für verschiedene physiologische (Metall-Homöostase), toxikologische (Barrierefunktion gegenüber Chemikalien und Partikeln) und technologische (Fisch-on-Chip) Fragestellungen. Zudem untersuchen wir die Anwendbarkeit von Fischzelllinien zur Vorhersage von Biotransformationsraten, respektive Bioakkumulation, von Chemikalien in Fischen und versuchen mittels Zellproliferation Fischwachstum vorherzusagen.  Letztere Ansätze beruhen auf einer direkten Verknüpfung von Experimenten mit toxikokinetisch-toxicodynamischen (TKTD) Modellen. Schließlich haben wir in Zusammenarbeit mit zwei australischen Gruppen die ersten Zelllinien vom Buckelwal etabliert und beginnen nun, diese für die Untersuchung von Chemikalientoxizität für Wale einzusetzen.

Kontakt

Finanzielle Unterstützung

Schweizerischer Nationalfonds

NanoTera

EU-Marie Curie

EU-NanoValid

CEFIC-LRI

UK NC3Rs

Laufende Projekte

In einem von der Schweizer 3R Stiftung geförderten Projekt (3R-Project 145-15) arbeiten wir an der Entwicklung von Tier-freien Alternativen, um den Einfluss von Chemikalien auf das Fischwachstum in frühen Entwicklungsstadien vorhersagen zu können...
Zelluläre Epithelien stellen die Eintrittspforten in unseren Körper dar. Sie regulieren die Wechselwirkung des Organismus mit seiner Umgebung...
Fische sind die am häufigsten verwendeten Vertebraten in der regulatorischen Ökotoxikologie. Zahlreiche Richtlinien der OECD beruhen auf dem Einsatz von Fischen, einschliesslich OECD 203 (akuter Fischtest), OECD 210 (Toxizitätstest mit frühen Lebensstadien von Fischen) und OECD 305 (Biokonzentrations-Test)...
Meeressäuger akkumulieren die größten Mengen an persistenten organischen Schadstoffen (POPs)...
Die Quantifizierung der Toxizität von Chemikalien auf aquatische Organismen beruht bis heute zumeist auf der externen Expositionskonzentration...

Publikationen

Burkard, M.; Whitworth, D.; Schirmer, K.; Nash, S. B. (2015) Establishment of the first humpback whale fibroblast cell lines and their application in chemical risk assessment, Aquatic Toxicology, 167, 240-247, doi:10.1016/j.aquatox.2015.08.005, Institutional Repository
Stadnicka-Michalak, J.; Tanneberger, K.; Schirmer, K.; Ashauer, R. (2014) Measured and modeled toxicokinetics in cultured fish cells and application to in vitro - in vivo toxicity extrapolation, PLoS One, 9(3), e92303 (10 pp.), doi:10.1371/journal.pone.0092303, Institutional Repository
Scholz, S.; Sela, E.; Blaha, L.; Braunbeck, T.; Galay-Burgos, M.; García-Franco, M.; Guinea, J.; Klüver, N.; Schirmer, K.; Tanneberger, K.; Tobor-Kapłon, M.; Witters, H.; Belanger, S.; Benfenati, E.; Creton, S.; Cronin, M. T. D.; Eggen, R. I. L.; Embry, M.; Ekman, D.; Gourmelon, A.; Halder, M.; Hardy, B.; Hartung, T.; Hubesch, B.; Jungmann, D.; Lampi, M. A.; Lee, L.; Léonard, M.; Küster, E.; Lillicrap, A.; Luckenbach, T.; Murk, A. J.; Navas, J. M.; Peijnenburg, W.; Repetto, G.; Salinas, E.; Schüürmann, G.; Spielmann, H.; Tollefsen, K. E.; Walter-Rohde, S.; Whale, G.; Wheeler, J. R.; Winter, M. J. (2013) A European perspective on alternatives to animal testing for environmental hazard identification and risk assessment, Regulatory Toxicology and Pharmacology, 67(3), 506-530, doi:10.1016/j.yrtph.2013.10.003, Institutional Repository
Tanneberger, K.; Knöbel, M.; Busser, F. J. M.; Sinnige, T. L.; Hermens, J. L. M.; Schirmer, K. (2013) Predicting fish acute toxicity using a fish gill cell line-based toxicity assay, Environmental Science and Technology, 47(2), 1110-1119, doi:10.1021/es303505z, Institutional Repository
Knöbel, M.; Busser, F. J. M.; Rico-Rico, Á.; Kramer, N. I.; Hermens, J. L. M.; Hafner, C.; Tanneberger, K.; Schirmer, K.; Scholz, S. (2012) Predicting adult fish acute lethality with the zebrafish embryo: relevance of test duration, endpoints, compound properties, and exposure concentration analysis, Environmental Science and Technology, 46(17), 9690-9700, doi:10.1021/es301729q, Institutional Repository
Kawano, A.; Haiduk, C.; Schirmer, K.; Hanner, R.; Lee, L. E. J.; Dixon, B.; Bols, N. C. (2011) Development of a rainbow trout intestinal epithelial cell line and its response to lipopolysaccharide, Aquaculture Nutrition, 17(2), e241-e252, doi:10.1111/j.1365-2095.2010.00757.x, Institutional Repository