Wie schaffen Ersatzmethoden in der regulatorischen Toxikologie den Sprung in die Praxis? Bei der 12. Ausgabe der „3R-Insights aus dem Labor“ stand diese Frage im Mittelpunkt. Die digitale Veranstaltung spannte den Bogen von In-vitro-Methoden bis hin zu KI-Auswertungen.
Sichere Arzneimittel und Chemikalien brauchen verlässliche Prüfverfahren. Zugleich sollen Tierversuche so weit wie möglich ersetzt werden. Die Frage, wie sich diese beiden Ziele vereinbaren lassen, stand im Mittelpunkt der zwölften Veranstaltung der 3R-Insights-Reihe des Bundesnetzwerks 3R. Führende Expertinnen und Experten aus Wissenschaft, Behörden und Unternehmen beleuchteten, welche Fortschritte neue tierversuchsfreie Methoden bereits in der regulatorischen Toxikologie ermöglichen und welche Schritte noch notwendig sind, damit sie den Weg in die regulatorische Praxis finden. In ihrem Grußwort ordnete Dr. Maria Wilhelm, Referentin beim Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR), diese Entwicklung weiter ein: „Wir wollen innovative und möglichst humanrelevante Methoden schneller in die Praxis bringen. Gleichzeitig müssen Behörden und Gesellschaft darauf vertrauen können, dass neue Verfahren ebenso belastbare Aussagen liefern wie etablierte Prüfmethoden. Daraus ergibt sich auch das ethische Spannungsfeld, das die Diskussion über Tierversuche seit vielen Jahren begleitet.“, betonte Wilhelm.
In seiner Keynote ging Dr. Ingo Spreitzer vom Paul-Ehrlich-Institut im Anschluss der Frage nach, warum der Weg vom Tierversuch in der Arzneimittelkontrolle hin zu anerkannten Ersatzmethoden so langwierig ist. Im Mittelpunkt stand die Pyrogentestung, mit der fiebererregende Stoffe in Arzneimitteln nachgewiesen werden. Am Beispiel des Monozyten-Aktivierungstests, kurz MAT, zeigte Spreitzer, dass die Entwicklung einer tierversuchsfreien Methode allein nicht genügt. Für ihre regulatorische Anerkennung und breite Anwendung sind umfangreiche Validierungsstudien, internationale Abstimmungen sowie rechtliche und wirtschaftliche Voraussetzungen erforderlich. Als Meilenstein nannte er die Streichung des Kaninchen-Pyrogentests aus dem Europäischen Arzneibuch zum Januar 2026. Zugleich machte er deutlich, dass erfolgreiche 3R-Innovationen Ausdauer, interdisziplinäre Zusammenarbeit und starke nationale wie internationale Netzwerke erfordern.
Im zweiten Vortrag zeigte Dr. Nina Hambruch von der BASF SE, wie sich die regulatorische Toxikologie durch moderne tierversuchsfreie Methoden grundlegend verändert. Am Beispiel des Schilddrüsenhormonsystems erläuterte sie, warum einzelne In-vitro-Tests Tierstudien nicht einfach eins zu eins ersetzen können. Stattdessen ermöglichen integrierte Teststrategien, die verschiedene mechanistische Daten zusammenführen, eine wissenschaftlich fundierte Bewertung. Am Beispiel der Projekte ThyreoSafe und ThyroTransVal verdeutlichte Hambruch, dass der Schlüssel für die regulatorische Anerkennung neuer Methoden in ihrer sorgfältigen Validierung liegt. Standardisierte Protokolle, reproduzierbare Ergebnisse, transparente Qualitätsstandards und der frühzeitige Austausch mit Behörden seien entscheidende Voraussetzungen, um innovative Testverfahren in die regulatorische Praxis zu überführen.
Dr. Sylvia Escher vom Fraunhofer ITEM erläuterte in ihrem Vortrag, wie sich toxische Chemikalien mithilfe so genannter High-Throughput-In-vitro-Verfahren deutlich früher erkennen und für weiterführende Untersuchungen priorisieren lassen. Im Mittelpunkt ihres Vortrags stand die Kombination aus humanrelevanten Zellmodellen und computergestützten Auswertungen, die eine gezieltere und effizientere Risikobewertung ermöglicht. Ausgehend von der Hypothese „Jede schädliche Wirkung beginnt irgendwo“ stellte sie anhand des EU-Forschungsprojekts RISK-HUNT3R vor, wie diese Methoden zu einer neuen Generation der Risikobewertung weiterentwickelt werden.
Dr. Christel Kamp vom Paul-Ehrlich-Institut erklärte anschließend, wie sich die Impfstoffprüfung durch die intelligente Nutzung vorhandener Daten grundlegend verändern könnte. Im Projekt TT-KICK werden umfangreiche Mess- und Qualitätsdaten aus der Herstellung und Chargenfreigabe mit Verfahren des maschinellen Lernens ausgewertet, um die Qualität neuer Impfstoffchargen zuverlässig vorherzusagen. So lassen sich Auffälligkeiten früh erkennen und Prüfprozesse gezielt unterstützen. Langfristig soll dieser datenbasierte Ansatz klassische Tierversuche zunehmend durch die Kombination aus modernen In-vitro-Methoden, analytischen Verfahren und KI-gestützten Modellen ergänzen und ersetzen. Voraussetzung dafür sind belastbare Datengrundlagen und wissenschaftlich validierte Modelle – dann könnte die Chargenprüfung künftig schneller, konsistenter und zugleich ressourcenschonender erfolgen.
Im abschließenden Vortrag machte Dr. Sebastian Hoffmann Institute for Evidence-Based Toxicology in Paderborn deutlich, warum sich neue tierversuchsfreie Methoden trotz großer wissenschaftlicher Fortschritte oft nur langsam in der regulatorischen Praxis etablieren. Damit sie beispielsweise in der Sicherheitsbewertung von Chemikalien oder Produkten eingesetzt werden können, müssen sie ihre Zuverlässigkeit und Aussagekraft in einem mehrstufigen Verfahren unter Beweis stellen – von der Standardisierung über die Validierung bis hin zur unabhängigen Begutachtung. Erst die Kombination aus Validierung, unabhängiger Begutachtung und transparenter Dokumentation schafft das Vertrauen, das für ihren Einsatz in der Sicherheitsbewertung erforderlich ist.
In der anschließenden Paneldiskussion griffen die Referierenden zentrale Aspekte ihrer Vorträge auf und beantworteten Fragen aus dem Publikum. Die Teilnehmenden diskutierten unter anderem über die EU-Roadmap zum schrittweisen Ersatz von Tierversuchen und die Voraussetzungen für eine breite Akzeptanz neuer Methoden. Einigkeit bestand darin, dass NAMs nicht allein aus ethischen Gründen vorangetrieben werden sollten, sondern vor allem, weil sie das Potenzial haben, wissenschaftlich belastbarere und humanrelevantere Ergebnisse zu liefern. Gleichzeitig machten die Diskutierenden deutlich, dass die Einführung von Alternativmethoden zunächst erhebliche Investitionen in Technologien, Infrastruktur und Fachwissen erfordert. Ein weiterer Diskussionspunkt war die Frage, welche Evidenz nötig ist, um Tierversuche zuverlässig zu ersetzen. Als wichtiger Baustein wurden Fallstudien genannt, die dazu beitragen können, Unsicherheiten zu verringern und den praktischen Einsatz neuer Methoden zu bewerten.
