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ILM - Tierversuchsersatzmodell

Befruchtete Hühnereier sind seit Anfang des letzten Jahrhunderts ein etabliertes Modellsystem und werden heute vielfach als Alternative zum Tierversuch eingesetzt. Als Testsystem wird hierbei die äußere, stark vaskularisierte Eihaut, die sogenannte Chorioallantoismembran (CAM), verwendet, die den Embryo einhüllt und während seiner Entwicklung zum Gasaustausch dient.

Blick auf die Chorioallantoismembran eines geöffneten Hühnereies am Bebrütungstag 7 mit einem Stück humaner Haut (24 h nach Transplantation). © ILM

Diese Membran bildet ein ausgezeichnetes Substrat für die Aussaat von Kulturzellen oder die Transplantation von Fremdgewebe. Frühe Entwicklungsstadien des bebrüteten Hühnereies nehmen als Testsystem eine Mittelstellung zwischen in vitro und in vivo Systemen ein.

In der ersten Hälfte der Bebrütungszeit, d.h. bis zum 10. Bebrütungstag, handelt es sich um ein lebendes, jedoch  schmerzunempfindliches Testsystem. Analog zu immuninkompetenten Mäusen besitzt der Hühnerembryo bis kurz vor dem Schlüpfen kein voll funktionsfähiges Immunsystem. Dies bildet die Voraussetzung für das Einbringen von Fremdmaterial. Das extraembryonale Gefäßsystem der Chorioallantoismembran (CAM) bietet ein ausgezeichnetes Substrat sowohl für die Aussaat von Zellen aus Zellkulturen als auch für die Transplantation solider Gewebestücke.

Chorioallantoismembran vor (oben) und 24 h nach Zugabe (unten) einer angiogenetisch wirksamen Substanz im Ringbereich. © ILM

Werden Zellsuspensionen auf die Membran aufgebracht, entwickeln sich nach wenigen Tagen vaskularisierte organotypische Gewebeverbände. Solide Gewebestücke, wie bspw. humanes Biopsiematerial, werden nach 48 bis 72 Stunden an das Gefäßsystem des Hühnerembryos angeschlossen und von diesem versorgt. Daher können Testsubstanzen nicht nur lokal, sondern auch systemisch appliziert werden. In neueren Arbeiten konnte gezeigt werden, dass sich dieses Modell ebenfalls für pharmakokinetische Untersuchungen eignet und hierbei mit Untersuchungen an Mäusen korreliert. Darüber hinaus hat in den letzten Jahren dieses Modell auch als Testsystem für Neoangiogenese in der Tumorforschung weltweit stark an Bedeutung gewonnen.

In verschiedenen Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass die im CAM-Modell gewonnenen Ergebnisse sowohl mit in vitro als auch mit in vivo Ergebnissen (aus Zellkulturen bzw. Tierexperimenten) korrelieren. Aufgrund dieser Voraussetzungen ist das CAM-Modell als Zwischenstufe zwischen Zellkulturexperimenten und Tierversuchen bestens geeignet.

Da es sich um ein relativ einfach zu handhabendes und darüber hinaus preisgünstiges Modell handelt, kann es sehr gut für Screening-Untersuchungen eingesetzt werden. Eine Vorauswahl geeigneter Kandidaten oder Versuchsansätze in einem lebenden, komplexen System kann wesentlich dazu beitragen, Tierversuche gezielter durchzuführen und Versuchstiere einzusparen.


Seiten-Adresse: https://www.gesundheitsindustrie-bw.de/fachbeitrag/pm/ilm-tierversuchsersatzmodell