Eawag: Umwelttoxikologie: Alternativen zu Tierversuchen

Fische sind die am häufigsten eingesetzten Wirbeltiere in der regulatorischen Ökotoxikologie. Zahlreiche Tests der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) basieren auf Fischtests, zum Beispiel der akute Fischtoxizitätstest (OECD 203) oder der Early life stage test (OECD 210) oder der Biokonzentrationstest (OECD 305). Als Wirbeltiere sind Fische gesetzlich geschützt; ein Grund weshalb die Suche nach Alternativen zu den Tierversuchen eine hohe gesellschaftliche Relevanz besitzt. Aber nicht nur aus ethischen Gründen ist die Suche nach Alternativen wichtig. Denn alternative Bewertungsansätze können auch ökonomischer sein und einen besseren Einblick in die Wirkmechanismen geben.

Unser Ziel ist es daher, wissenschaftliche Grundlagen zu erarbeiten, die eine Anwendung von Fischzelllinien oder auch Fischembryonen als Alternative zu Fischtests ermöglichen. In dem transatlantischen Projekt, CEllSens-Eco8 (finanziert von CEFIC-LRI und UK DEFRA), gehen wir der Hypothese nach, dass Fischtests ersetzt werden können wenn es gelingt, die Bioverfügbarkeit und die interne Chemikalienkonzentrationen in Zellen bzw. Embryonen zu berücksichtigen und wenn sicher gestellt werden kann, dass die alternativen Ansätze verschiedene Zielmoleküle für Chemikalien, also verschiedene potenzielle Wirkmechanismen, reflektieren [1,2]. Quantitative Struktur-Aktivitätsmodelle (QSAR) helfen dabei, Chemikalien mit spezifischen Problemen zu erkennen und die Toxizität in Fischen und den alternativen Ansätzen in Beziehung zu setzen.

Im Rahmen der EU Marie Curie Training Site zu Mechanistischen Effektmodellen für die ökologische Risikobewertung von Chemikalien (CREAM [3]) wollen wir die Informationen zur Toxizität in Zelllinien und Fischen in einem zweistufigen Modell (unter Berücksichtigung der Toxikokinetic und Toxikodynamic der Chemikalien) für eine mechanistisch-begründete Vorhersage der Toxizität zusammenführen.

CellSens Team und Mitglieder der beratenden Gruppe von links nach rechts:

Obere Reihe: Nynke Kramer (IRAS, Utrecht, The Netherlands), Angeles Rico Rico (IRAS), Melanie Knöbel (UFZ, Leipzig, Germany), Sophia Rahel Bloch (Wilfrid Laurier Univ. Waterloo, Canada), Joop Hermens (IRAS), Marlies Halder (ECVAM), Kristin Schirmer (Eawag), Malyka Galay-Burgos (Ecetoc), Francois Busquet (ECVAM), Katrin Tanneberger (Eawag)

Untere Reihe: Stefan Scholz (UFZ), Niels Bols (Univ. of Waterloo, Canada), Wael Elsweisi (Univ. of Waterloo), Christoph Hafner (Hydrotox, Freiburg, Germany)

[1] Schirmer, K., Tanneberger, K., Kramer, N.I., Völker, D., Scholz, S., Hafner, C., Lee, L.E.J., Bols, N.C., Hermens, J.L.M. (2008). Developing a list of reference chemicals for testing alternatives to whole fish toxicity tests. Aquatic Toxicology 90, 128-137.

[2] Schirmer, K. (2006). Proposal to improve vertebrate cell cultures to establish them as substitutes for the regulatory testing of chemicals and effluents using fish. Toxicology 224, 163-183.

[3] Grimm, V., Ashauer R., Forbes, V., Hommen, U., Preuss, T.G., Schmidt, A., van den Brink, P.J., Wogram, J., Thorbek, P. (2009). CREAM: A European Project on Mechanistic Effect Models for Ecoloigcal Risk Assessment of Chemicals. ESPR, in press.