Ersatz von "Fetalem Kälberserum“

Fetales Kälberserum ist Serum von ungeborenen Kälbern.
Es enthält viele Substanzen, die Zellen in Kulturen zum Wachsen und Leben benötigen. Diese Tatsache wirft ein anderes Licht auf die sogenannten Alternativmethoden. Es ist dringend erforderlich, dafür einen Ersatz zu finden.

Wie wird das Fetale Kälberserum gewonnen?
Aus dem getöteten Schlachttier wird die Gebärmutter mitsamt Fetus geschnitten. Nun wird eine dicke Nadel zwischen den Rippen durch die Haut direkt in das noch schlagende Herz gestochen. Der Fetus ist nicht betäubt, obwohl nach wissenschaftlichen Untersuchungen der letzten zehn bis fünfzehn Jahre ausgesagt wird, dass Feten von Säugetieren Schmerzen und Unbehagen bereits vor der Geburt spüren können.

Weltweit werden pro Jahr etwa 500.000 Liter Fetales Kälberserum produziert, das bedeutet, dass mehr als eine Million Kälber dafür ausgeblutet werden.

Die nachstehend beschriebene Alternative wird z. Z. bei ZEBET bearbeitet.

Reduktion und Ersatz von fetalem Kälberserum im Embryonalen Stammzelltest (EST) - Etablierung und Standardisierung serumfreier Kultivierungsbedingungen -
Zur Untersuchung des embryotoxischen Potentials von Arzneimitteln und Chemikalien kommen bis heute vorwiegend Tierversuche zum Einsatz, die zum einen sehr zeitaufwendig und kostenintensiv sind und zum anderen mit einer starken Belastung für die schwangeren Versuchstiere einhergehen. Aus diesem Grund wird der Entwicklung von aussagekräftigen und zeitsparenden Screening-Tests, die auf Zellkulturverfahren beschränkt sind und als Alternative zu den bisherigen Tierversuchen dienen können, eine zunehmende Bedeutung beigemessen.

Der bei der ZEBET im Bundesinstitut für Risikobewertung, Berlin; entwickelte und validierte Embryonale Stammzelltest (EST) gilt als das zur Zeit aussichtsreichste in vitro-Modell zur Vorhersage von embryotoxischen bzw. teratogenen Eigenschaften von chemischen Stoffen. Der EST macht sich das Differenzierungspotential embryonaler Stammzellen der Maus zu Nutze, um das embryotoxische Potential von Prüfsubstanzen zu bestimmen. Hierbei spielen die Reproduzierbarkeit sowie die Standardisierbarkeit des Testsystems eine wesentliche Rolle. Die Standardisierbarkeit des Testsystems wird durch das im Kulturmedium enthaltene fetale Kälberserum (FKS) erschwert, weil FKS, das sowohl für die Kultivierung als auch für die Differenzierung der ES-Zellen sehr wichtig ist, eine schwer zu definierende Komponente im Testsystem darstellt. Da es sich um ein tierisches Produkt handelt, unterliegt es in seiner Zusammensetzung von Charge zu Charge starken Schwankungen. Aber nicht nur aus wissenschaftlicher Sicht, sondern auch aus der Sicht des Tierschutzes ist es erstrebenswert, das FKS bei der Kultivierung von Zellen durch in ihrer Zusammensetzung definierte Stoffe zu ersetzen.

In den letzten Jahren wurden immer mehr serumfreie bzw. serumreduzierte Medien und verschiedene Reagenzien zum Serumersatz entwickelt. Viele dieser neuen Formulierungen sind auch für die Kultivierung von Stammzellen geeignet. Der Vorteil solcher serumfreien Formulierungen liegt in der bekannten Zusammensetzung und der damit verbundenen gleichbleibenden Qualität. Ziel des Projektes ist es daher, die verschiedenen serumfreien bzw. serumreduzierten Produkte in Kombination mit unterschiedlichen Wachstums- und Differenzierungsfaktoren auf ihre Eignung für die Kultivierung und Differenzierung von embryonalen Stammzellen der Maus im EST zu testen.

Dr. Andrea Seiler
Dr. Horst Spielmann
ZEBET im
Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR)
Diedersdorfer Weg 1
12277 Berlin
e-Mail: zebet@bfr.bund.de

Wir wünschen dem Forscherteam großen Erfolg!