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24.07.2013

Forschungsprojekt: Kosmetikprodukte ohne Tierversuche testen

Menschliche Leberzellen im 3D-Zellverband: Die grüne Farbe zeigt lebende Zellen an, die rote Färbung weist auf tote Zellen hin. (Foto: Arbeitsgruppe Prof. Magnus Ingelman-Sundberg, Karolinska Institut, Schweden)

Kosmetikartikel und Hygieneprodukte dürfen in der Europäischen Union seit März 2013 nicht mehr mithilfe von Tierversuchen entwickelt und getestet werden. Um alternative Testmethoden voranzutreiben, fördern die Europäische Kommission und die europäische Kosmetikindustrie seit 2011 das Forschungsprojekt Notox. Unter den elf Forscherteams sind auch Wissenschaftler der Universität des Saarlandes und des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz. Sie simulieren im Reagenzglas und am Computer Prozesse, die im menschlichen Gewebe ablaufen, wenn giftige Substanzen eindringen. Vor welchen Herausforderungen die Forscher dabei stehen, beschreibt ein neuer Projektfilm. 

"Wir wollen Computermodelle entwickeln, mit denen es zukünftig möglich sein soll, mit wenigen gezielten Experimenten die Langzeitwirkung von Giftstoffen auf den menschlichen Körper vorherzusagen", sagt Elmar Heinzle, Professor für Technische Biochemie an der Universität des Saarlandes. Er koordiniert europaweit elf Forscherteams im Notox-Projekt, das mit über neun Millionen Euro zu gleichen Teilen von der Europäischen Kommission und dem Verband der Europäischen Kosmetikindustrie (Cosmetics Europe) gefördert wird. Die Arbeitsgruppe rund um Professor Heinzle untersucht, wie toxische Stoffe in den Körper eindringen und dort das Gewebe verändern können. Mithilfe von menschlichen Leberzellen simulieren sie diese Prozesse im Reagenzglas. Die Forscher können dabei Zellen in 3D-Zellverbände zusammenfügen, so dass diese Strukturen aufweisen, die dem menschlichen Gewebe sehr nahe kommen. "Wir wollen damit vorhersagen können, ob zum Beispiel Substanzen, die in Hautcremes, Zahnpasta oder Wimperntusche enthalten sind bei wiederholter Anwendung ein Gefährdungspotential darstellen", erläutert Heinzle.

Unterstützung erfährt der Chemiker dabei von Jörn Walter, Professor für Genetik/Epigenetik der Saar-Uni, der im Notox-Projekt Veränderungen an der Erbsubstanz in den Zellen untersucht, wenn diese toxischen Stoffen ausgesetzt werden. Um künftig die Langzeitwirkung solcher Stoffe vorhersagen zu können, werden die Prozesse in Computermodellen dargestellt. Dabei werden große Datenmengen, die durch die Arbeiten an der Universität des Saarlandes und der anderen Projektpartner generiert werden, ausgewertet. "Dafür benötigen wir neue bioinformatische Methoden. Darüber hinaus werden umfangreiche 3D-Daten aus der Licht- und Elektronenmikroskopie, mit denen wir die Zellverbände beobachten, im Computer anschaulich dargestellt werden", sagt Heinzle. Dabei werden die Forscher von Computergraphikern um Professor Philipp Slusallek am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) unterstützt.

In den vergangenen Monaten hat ein Filmteam die Wissenschaftler bei Projekttreffen und der täglichen Arbeit beobachtet. Mit dem dabei entstandenen Projektfilm soll auch die Öffentlichkeit über die Ziele und Fortschritte des Forschungsprojekts informiert werden. Das englischsprachige Video zeigt, welche Anstrengungen die Europäische Kommission und das gesamte Notox-Team unternehmen, um die tierversuchsfreie Forschung weiter voranzutreiben. "Dies wird der Kosmetikindustrie und den Herstellern von Hygieneartikeln dabei helfen, frühzeitig zu erkennen, ob ein neues Produkt dem menschlichen Organismus schaden kann. Auch die pharmazeutische Industrie wird davon profitieren, wenn wir noch besser verstehen, wie aufgenommene Substanzen speziell in Leberzellen umgewandelt werden und welche Zell- und Gewebeschädigungen daraus resultieren können", sagt Heinzle.

(vg)