Abteilung Umwelttoxikologie

Um unsere natürliche Umwelt zu schützen und gleichzeitig den Nutzen zu maximieren, den Chemikalien für viele Aspekte des Lebens bieten, werden Umweltrisikobewertungen durchgeführt. Traditionell sind die verwendeten Bewertungsmethoden tierzentriert, d. h. in Toxizitätsstudien werden z.B. Fische verwendet, um die negativen Auswirkungen einer Chemikalie zu ermitteln. Diese Verfahren sind nicht nur ethisch bedenklich, sondern auch zu langsam und zu wenig aussagekräftig, um mit der schnell wachsenden Zahl an Chemikalien, die auf mögliche Risikofaktoren geprüft werden müssen, Schritt zu halten. Alternativen zu diesen Tests sind daher dringend erforderlich.

Unsere Vision ist der Aufbau eines alternativen Fischsystems, das permanente Fischzellkulturen und Computermodelle kombiniert, um genaue Vorhersagen über die Auswirkungen von Chemikalien zu ermöglichen, ohne dass Tierversuche erforderlich sind. Wir haben bereits gezeigt, dass es möglich ist, mit Hilfe von Zelllinien der Regenbogenforelle (Oncorhynchus mykiss), die Auswirkungen von Chemikalien auf das Überleben und Wachstum von Fischen vorherzusagen. Im Rahmen des CRACK-IT Projektes, welches vom UK National Centre for the Replacement, Refinement & Reduction of Animals in Research (NC3R) unterstützt wird, schlagen wir nun vor, diese Konzepte zu erweitern, und somit auch Vorhersagen über die Reproduktionstoxizität zu ermöglichen.

Zu diesem Zweck haben wir eine neuartige, mehrstufige Berechnungspipeline entwickelt, die die Identifizierung der wichtigsten molekularen Akteure und Prozesse bei der Reproduktionstoxizität von Fischen ermöglicht. Wir werden die Ergebnisse nutzen, um skalierbare Biomarker-reaktionstests in relevanten Fischzelllinien zu entwickeln.  Die Antworten, welche wir aus diesen Tests gewinnen binden wir in ein mathematisches Modell ein, um die zellbasierten Informationen in eine Vorhersage für den gesamten Fisch zu übersetzen. Auf lange Sicht wollen wir, das gewonnene Wissen und die entwickelten Dienstleistungen/Produkte einem breiten Publikum zugänglich zu machen, um einen maximalen Nutzen für die 3R zu gewährleisten.