Sicherere Chemikalientestung ohne Tierversuche
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Virtuelle Plattform testet Chemikalien an digitalem Modell des Menschen
Ein internationales Forschungsprojekt soll die Sicherheitsprüfung von Chemikalien und Medikamenten revolutionieren – und das ganz ohne Tierversuche. Die Virtual Human Platform for Safety Assessment (VHP4Safety)-Initiative entwickelt eine innovative digitale Plattform, die die Auswirkungen von Stoffen an einem virtuellen Modell des menschlichen Körpers testen kann. Dadurch werden nicht nur grausame Tierversuche vermieden, sondern auch die Sicherheit von Patienten und Verbrauchern verbessert.
Bislang werden für Sicherheitsprüfungen üblicherweise Tierversuche durchgeführt. Dabei wird Tieren (meist Mäusen, Ratten oder Kaninchen) die zu testende Substanz verabreicht und beispielsweise beobachtet, bei welcher Dosis die Hälfte der Tiere stirbt. Doch die Ergebnisse solcher qualvollen Experimente lassen sich nicht zuverlässig auf den Menschen übertragen. Unterschiede zwischen Mensch und Tier, etwa im Stoffwechsel, führen dazu, dass Risiken für den Menschen erst spät oder gar nicht erkannt werden.
Hier setzt VHP4Safety an: Das Projekt kombiniert moderne Datenwissenschaft, künstliche Intelligenz und Labormethoden mit menschlichen Zellkulturen. Anstatt Experimente an Tieren durchzuführen, nutzt die Plattform menschliche Daten sowie damit trainierte Computermodelle. So werden spezifisch auf die menschliche Sicherheit ausgerichtete und wissenschaftlich fundierte Methoden für die Chemikalientestung entwickelt.
In dem seit 2021 laufenden Projekt wird das System derzeit in drei Fallstudien angewendet. Dazu wurden gezielt Anwendungsbeispiele gewählt, für die es bisher keine befriedigenden Testmethoden gibt:
- Nierenerkrankungen und Medikamentensicherheit – Wie beeinflussen Medikamente Menschen mit bereits geschädigten Nieren?
- Neurodegenerative Erkrankungen wie Parkinson – Wie wirken sich Umweltgifte langfristig auf das Nervensystem aus?
- Hormonelle Entwicklungsstörungen – Welche Auswirkungen haben Chemikalien auf die Gehirnentwicklung bei Ungeborenen?
Die Fallstudien sollen zeigen, dass eine humanbasierte Sicherheitsbewertung in diesen kritischen Bereichen möglich ist. Langfristig werden weitere Anwendungsgebiete hinzukommen, um den Übergang zu einer tierversuchsfreien und präziseren Sicherheitstestung zu beschleunigen.
Das VHP4Safety-Projekt wird von einem Konsortium aus führenden niederländischen Universitäten, Forschungseinrichtungen und Unternehmen geleitet. Finanziert wird das Vorhaben von der niederländischen Organisation für Wissenschaftsforschung (NWO); unterstützt wird es zudem von internationalen Unternehmen und Behörden, darunter die Europäische Kommission und verschiedene Industriepartner aus den Bereichen Pharma, Konsumgüter und Chemikalien.
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