Unikaż zwierząt w badaniach

(© TU Berlin/PR/Felix Noak)

Każdego roku w Niemczech tylko 200 000 zwierząt doświadczalnych jest wykorzystywanych do badań nad chorobami zakaźnymi. Te eksperymenty są nie tylko bardzo obciążające dla zwierząt, ale często także tylko ograniczenie przekładalne na ludzi. Naukowcy z TU Berlin od lat intensywnie pracują nad opracowaniem trójwymiarowych modeli narządów, które można zainfekować wirusami patogennymi dla ludzi. Za tę pracę dzisiaj prof. dr Jens Kurreck, profesor biotechnologii na TU Berlin, wraz ze swoją współpracowniczką dr. Johanną Berg, zostali wyróżnieni Nagrodą Landu Berlin za wspieranie badań nad metodami zastępczymi i uzupełniającymi do testów na zwierzętach, przyznaną w Rotes Rathaus. Nagrodę tę, w wysokości 40 000 euro, podzielono w 2019 roku na dwie równe części pomiędzy projekt na TU Berlin oraz projekt na Charité – Universitätsmedizin Berlin.

„Stworzyliśmy trójwymiarowe modele narządów dla płuc i wątroby za pomocą metody biodruku i dokładnie je scharakteryzowaliśmy”, mówi Johanna Berg. Następnie model płuc został między innymi zainfekowany wirusami grypy typu A („grypowymi”). „Udało nam się wykazać, że wirus rozprzestrzenia się w modelu 3D i wywołuje reakcję obronną komórek. Według naszych badań, do tej pory nie było publikacji, które informowałyby o udanym zainfekowaniu wydrukowanego modelu wirusami”, wyjaśnia Jens Kurreck.

Jednak dla profesora nie chodzi tylko o badania naukowe, ale także o edukację: „Jesteśmy przekonani, że ważne jest, aby zaszczepić myśl o ochronie zwierząt w kolejnych pokoleniach naukowców. Dlatego metody zastępcze testów na zwierzętach mają u nas wysoką rangę w nauczaniu. Oprócz praktyk z biodruku 3D narządów, dyskutujemy o etyce zwierząt na seminariach; także dla doktorantów przedstawiliśmy praktyczne i teoretyczne aspekty metod biodruku na szkołach doktoranckich. Berlin jest dziś centralnym miejscem rozwoju metod alternatywnych do testów na zwierzętach.”

Naukowcy są przekonani, że po tym „dowodzie koncepcji” model ten może być wykorzystany do opracowania nowych substancji przeciwwirusowych. „Nasze podejście ma dwie zasadnicze zalety w porównaniu do tradycyjnego podejścia (kultury komórkowe i testy na zwierzętach): Humanpatogenne wirusy grypy nie rozmnażają się lub bardzo słabo w modelach zwierzęcych, co ogranicza ich wiarygodność. Pracujemy z ludzkimi komórkami w naszym procesie druku 3D i mamy nadzieję, że lepiej odzwierciedlimy człowieka i jednocześnie zaoszczędzimy zwierzęta”, opisuje Jens Kurreck. Za nagrodę naukowcy chcą dalej rozwijać model płuc. Dotychczas składa się on tylko z jednego typu komórek, tzw. komórek nabłonkowych. „W naszych obecnych pracach, które zostaną intensywniej sfinansowane z nagrody, wydrukujemy trójwymiarową podstawę z fibroblastów, na której będzie hodowana warstwa komórek nabłonkowych, zainfekowana wirusem. Dodatkowo zostaną wprowadzone komórki odpornościowe, co uczyni model znacznie bardziej wiarygodnym, ponieważ komórki odpornościowe są kluczowe dla badania przebiegu infekcji. Im bardziej wydrukowany narząd będzie przypominał biologiczny, tym więcej naukowców będzie go używać”, wyjaśnia Johanna Berg.