Die Alzheimer-Krankheit stellt die Forschung vor große Herausforderungen. Trotz intensiver Bemühungen und des Einsatzes zahlreicher Tiermodelle sind die Ursachen der Erkrankung noch immer nicht vollständig geklärt, und eine Heilung ist bislang nicht in Sicht. Dies wirft die Frage auf, inwieweit Tiermodelle in der Alzheimer-Forschung tatsächlich zielführend sind und welche Alternativen es gibt.
Die Alzheimer-Krankheit: Eine wachsende Herausforderung
Die Alzheimer-Krankheit ist die häufigste Ursache für Demenz. Allein in Deutschland waren im Jahr 2021 fast 1,8 Millionen Menschen von Demenz betroffen, wobei die Tendenz steigend ist. Angesichts dieser Zahlen ist es verständlich, dass die Forschung intensiv nach Behandlungsmöglichkeiten sucht. Mit derzeit vorhandenen Medikamenten können jedoch lediglich Symptome und Begleiterscheinungen gelindert werden.
Tiermodelle in der Alzheimer-Forschung: Ein kritischer Blick
Seit Jahrzehnten werden in der Alzheimer-Forschung Tiermodelle eingesetzt, insbesondere Mäuse. Allein in Deutschland wurden im Jahr 2021 über 230.000 Tiere für die Untersuchung von Alzheimerfragen verwendet, wobei Mäuse den größten Anteil ausmachten. Trotz dieser hohen Tierzahlen und der stetigen Zunahme seit 2014 tappen die Forschenden noch immer im Dunkeln.
Ein Hauptproblem liegt darin, dass die in Tiermodellen erzielten Erfolge oft nicht auf den Menschen übertragbar sind. So scheiterten beispielsweise über 100 Therapeutika gegen Alzheimer in klinischen Studien, nachdem sie in Tierversuchen vielversprechend aussahen. Dies liegt unter anderem daran, dass Tiermodelle das gesamte Spektrum des menschlichen Krankheitsbildes nicht genau erfassen können. Unterschiede im Arzneimittelstoffwechsel zwischen Mensch und Tier sowie die Komplexität der menschlichen Alzheimer-Erkrankung tragen ebenfalls zu diesem Problem bei.
Kritik an Tiermodellen aus der Forschung selbst
Sogar aus den Reihen der Alzheimer-Forscher selbst kommt Kritik an den gängigen Tiermodellen. So wird beispielsweise angezweifelt, ob es jemals eine Maus geben wird, die die Alzheimer-Krankheit realitätsgetreu widerspiegelt. Der belgische Molekularbiologe Bart de Strooper äußerte sich in der Zeitschrift Nature entsprechend.
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Thomas Arendt, der die Krankheit seit mehr als 30 Jahren erforscht, erklärt, dass es eine Reihe an Genen gibt, deren Aktivität mit der Alzheimer-Krankheit in Zusammenhang steht. Dies betrifft insbesondere Gene, die erst im Laufe der menschlichen Evolution zur Ausprägung gekommen sind. Die aktuellen Tiermodelle sind fast ausschließlich transgene Mäuse, die die Entwicklung der Krankheit daher nicht gut abbilden können. Evolutionär gesprochen sind sie einfach zu weit weg von der Komplexität, der wir uns bei dieser Erkrankung gegenübersehen.
Probleme mit der Übertragbarkeit von Ergebnissen
Ein weiteres Problem ist, dass die in Tiermodellen beobachteten Veränderungen nicht zwangsläufig die Ursache der Erkrankung sein müssen, sondern auch Folgen anderer Prozesse sein können. Zudem werden in Tierversuchen oft nur männliche Tiere eingesetzt, um die Homogenität der Forschungsergebnisse zu maximieren, was die Übertragbarkeit auf den Menschen weiter einschränkt.
Alternativen zu Tiermodellen: Ein Blick in die Zukunft
Angesichts der Einschränkungen von Tiermodellen suchen Forschende verstärkt nach Alternativen. Vielversprechend sind hierbei zellbasierte Modelle aus Patientengewebe, sogenannte Organ-on-a-Chip-Technologien und menschliche Gehirn-Organoide.
Zellbasierte Modelle und Organ-on-a-Chip-Technologien
Zellbasierte Modelle ermöglichen es, die komplexen Mechanismen der Alzheimer-Krankheit auf zellulärer Ebene zu untersuchen. Organ-on-a-Chip-Technologien gehen noch einen Schritt weiter, indem sieMiniaturorgane auf einem Chip simulieren. Diese Modelle können wichtige Erkenntnisse über die Krankheitsentstehung liefern und zur Entwicklung neuer Therapien beitragen.
Menschliche Gehirn-Organoide
Eine besonders vielversprechende Alternative sind menschliche Gehirn-Organoide. Hierbei handelt es sich um menschliche Mini-Gehirne, die im Labor aus induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSCs) gezüchtet werden. Diese Organoide konservieren die Eigenschaften des menschlichen Spenders, sodass man aus Zellen eines Alzheimer-Patienten dessen ganz individuelle Gehirn-Organoide kultivieren und für die Forschung einsetzen kann.
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Ein Forscherteam der Ruhr-Universität Bochum hat beispielsweise mithilfe von Gehirn-Organoiden einen neuen Mechanismus aufgedeckt, der mit hoher Wahrscheinlichkeit das Absterben der Nervenzellen von Alzheimer-Patienten erklärt. Diese Erkenntnisse konnten nicht in Tierversuchen gewonnen werden und zeigen das enorme Potenzial von Gehirn-Organoiden für die Alzheimer-Forschung.
Die Rolle der Politik
Tierversuchsfreie Methoden für systemische Forschungsansätze sind jedoch noch in der Entwicklung. Organmodelle und Chiptechnologien sind zwar die Zukunftstechnologien, können momentan jedoch noch keinen gesamten Organismus simulieren. Hier ist die Politik gefordert, die Entwicklung und den Einsatz von Alternativmethoden zu fördern.
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