^[1] Einen Zelltest, der zahlreiche Tierversuche überflüssig machen könnte, haben Dortmunder Forscher entwickelt. Dabei werden Nervenzellen in einem vorgegeben Muster angesät und für einige Tage kultiviert. Je nachdem, wie stark sie durch eine Testsubstanz beeinflusst werden, bilden die Zellen in dieser Zeit unterschiedlich viele Verbindungen untereinander.

Bild: US National Institutes of Health (NIH)

Da die Zellen an vorgebenen Positionen wachsen und nicht mühsam aufgesucht und individuell vermessen werden müssen, kann eine komplette Testreihe mit mehreren Tausend Zellen in nur drei Stunden ausgewertet werden, berichten die Forscher um Jonathan West vom Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften (ISAS) im Fachblatt “Lab on a Chip”. Bei anderen potenziellen Alternativen zum Tierversuch schaffe man in dieser Zeit gerade einmal 60 Zellen.

Ob eine Substanz Nervenzellen und ihre Funktion beeinträchtigt, wird üblicherweise im Tierversuch an Nagern getestet. Allein im Rahmen der 2007 in Kraft getretenen europäischen Chemikalienverordnung REACH könnten Abertausende solcher Tests fällig werden. Bislang fehle es jedoch an Alternativen mit einem ausreichend hohen Durchsatz, schreiben West und Kollegen.

Die Forscher umgehen die Schwächen der bisherigen Zelltests mit einem eleganten Trick: Zunächst “stempeln” sie einen Silikonfilm auf ein Glasplättchen, der mehrere Hundert, im Sechseck angeordnete Lücken aufweist. Darauf gegebene Abkömmlinge menschlicher Nervenzellen siedeln sich lediglich in den Lücken im Silikonfilm an. Nach drei Tagen Wachstum in einem Testmedium wird dann per Mikroskop ausgezählt, wie viele Verbindungen die Zellen in jeder Lücke zu jenen in den 0,1 Millimeter weit entfernten Nachbarlücken gebildet haben.

West und Kollegen demonstrieren die Empfindlichkeit der Methode anhand von Acrylamid, einem bekannten Nervenzellgift. Bei ihrem Netzwerk-Bildungstest ist die Zahl neuer Nervenausläufer schon bei einer Acrylamid-Konzentration von 18 Milligramm pro Liter um ein Fünftel reduziert. Ein Standardtest auf eine generelle Zellschädigung schlägt dagegen erst bei einem acht Mal höheren Wert an. Neben Empfindlichkeit und Spezifität sei ein weiterer Vorteil des neuen Tests, dass er gut automatisiert werden könne, so die Forscher.

Forschung: Jean-Philippe Frimat und Jonathan West, Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften (ISAS), Dortmund; Julia Sisnaiske und Christoph van Thriel, Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund; und andere

Veröffentlichung Lab on a Chip, DOI 10.1039/b922193j

WWW:
Homepage Jonathan West, ISAS ^[2]
Verhaltenstoxikologie und Chemosensorik, IfADo ^[3]
The Neuron ^[4]
REACH, Umweltbundesamt ^[5]

Lesen Sie dazu im Scienceticker:
Einladender Stich lenkt Zellen ^[6]