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„Andromeda – Eine für alle“ – Fakten oder Fiktion?

Informationen zum Stück

Die Erläuterungen zu einzelnen Aussagen aus dem Theaterstück „Andromeda – Eine für alle“ des Tierschutztheaters e.V. sind Auszüge aus Artikeln der Website der Ärzte gegen Tierversuche e.V. Unter jedem Abschnitt führt ein Link zu dem jeweils ganzen Artikel, wo ggf. auch die Quellenangaben zu finden sind.

Übertragbarkeit

 

Szene 9 – Menschenversuche? 

Auf Nachfrage erklärt Prof. Dr. Schütte-Dengerszburg dem Pfleger Jewgeni Petrow, warum nicht mehr an Tieren, sondern an Andromedas geforscht wird. 

In der Realität

Mensch und Tier – wie auch die einzelnen Tierarten untereinander - unterscheiden sich u.a. hinsichtlich Körperbau, Organfunktion, Stoffwechsel und Ernährung zum Teil erheblich voneinander. Dabei haben wir mit dem Schimpansen über 96 % der Gene gemeinsam (5, 6), mit der Maus immerhin noch 85 %. (7,8) Doch auch wenn unser Erbgut in großen Teilen mit Affen oder sogar Mäusen übereinstimmt, reden wir hier nicht von einer mathematischen Gleichung, also viele gemeinsame Gene gleich Übereinstimmung. Menschliches und tierisches Erbgut unterliegt teilweise einer völlig unterschiedlichen Steuerung. Denn im Laufe der Evolution hat es diesbezüglich drastische Änderungen und Anpassungen gegeben. Welche Gene aktiviert werden oder auch nicht bzw. wie sie sich gegenseitig beeinflussen, unterscheidet sich sehr stark zwischen Mensch und Tier. (9) 

Künstlich hervorgerufene Symptome beim Tier sollen menschliche Krankheiten simulieren Viele beim Menschen auftretende Krankheiten kommen beim Tier gar nicht oder selten vor. So erkranken Tiere z. B. nicht an Alzheimer oder Parkinson. Um aber an ihnen forschen zu können, werden die Tiere gentechnisch, operativ, medikamentös oder verhaltenstechnisch so manipuliert, dass sie Symptome, die denen der Krankheit ähneln, entwickeln. Häufig eingesetzte „Tiermodelle“ für Krebs werden beispielsweise durch Genmanipulation oder Injektionen von menschlichen Krebszellen in Mäuse „hergestellt“. Ein Zittern, das an Parkinson erinnert, zeigen auch Affen, Mäuse oder Ratten, denen ein bestimmtes Nervengift ins Gehirn gespritzt wird. In der Depressionsforschung werden Ratten in einen Wasserbehälter gesetzt, aus dem sie nicht flüchten können. Hören sie auf zu schwimmen, gelten sie als depressiv. (23) Viele Tierversuche werden gemacht, nur um solche „Tiermodelle“ zu entwickeln. Anschließend werden an diesen „Tiermodellen“ Medikamente oder andere Therapieformen ausprobiert. Verschwindet das Symptom, so meint man auch ein Mittel gegen die Erkrankung beim Menschen gefunden zu haben. Dabei erfährt der Forscher nichts über die menschliche Krankheit an sich und ausschlaggebende Aspekte der Krankheitsentstehung beim Menschen werden übergangen. Denn die künstlich erzeugten Symptome haben nichts mit der eigentlichen Krankheit des Menschen, die sie simulieren sollen, gemein. Ob ein Mensch krank wird, hängt von vielen Faktoren ab: Genetik, Ernährung, Stress, Umfeld. Auch besteht eine Krankheit meistens aus mehreren Symptomen. Diese werden dann jeweils einzeln in verschiedenen „Tiermodellen“ nachgebildet. 

Schlechte Reproduzierbarkeit wird mit Standardisierung begegnet

Mit der Absicht, die Ergebnisse reproduzierbar, d.h. wiederholbar, zu machen, werden Tierversuche unter sogenannten standardisierten Bedingungen durchgeführt. Alter, Geschlecht und Gewicht der Tiere sollen deshalb möglichst gleich sein. Außerdem sind Fütterung (Futterart und –menge) und Haltung der Tiere

(Käfiggröße, Temperatur, Licht- und Belüftungsverhältnisse) identisch. Das dies mit der komplexen Realität wenig gemein hat, steht außer Frage. Und trotzdem führt ein und derselbe Tierversuch selbst unter diesen "Laborbedingungen" meist zu ganz unterschiedlichen Resultaten. Das liegt zum Teil daran, dass die einzelnen Tiere eben keine Maschinen sind, sondern Individuen, die völlig unterschiedlich reagieren können. Außerdem beeinflusst der Stress, dem die Tiere ausgesetzt werden, die Ergebnisse der Studie sehr stark. Alleine schon der Umgang mit den Tieren hat erheblichen Einfluss auf die Ergebnisse, denn das bloße Anfassen ruft bereits starke Stresserscheinungen hervor. (30) Selbst das Geschlecht des Tierexperimentators ist von Bedeutung. Laut einer Studie versetzen männliche Forscher Mäuse und Ratten in größeren Stress als ihre weiblichen Kolleginnen, so dass auch die Ergebnisse stärker beeinflusst werden. (31) Völlig außer Acht gelassen wird bei der Standardisierung, dass die Entstehung und Entwicklung einer Krankheit beim Menschen gerade von der Variabilität der inneren undäußeren Einflüsse abhängt. Welcher Mensch lebt, isst und verhält sich schon wie „unter Laborbedingungen“? 

Neue Therapien müssen nach den Tierversuchen – in sogenannten klinischen Studien – am Menschen auf ihre Sicherheit und Wirksamkeit getestet werden. Aufgrund der schlechten Übertragbarkeit der tierversuchsgestützten Ergebnisse auf den Menschen, stellt dieser Schritt aber ein unkalkulierbares und damit höchst unethisches Risiko dar. Das erkennen mittlerweile auch immer mehr Forscher. (34) Konkret scheitern 92,5 - 95 % aller Medikamente, die sich im Tierversuch als wirksam und unbedenklich erwiesen haben, in den anschließenden klinischen Phasen 1-3 am Menschen. Und dies, weil sie entweder nicht wirken oder hochgradige Nebenwirkungen zeigen. Aber selbst, wenn ein Medikament zugelassen wird, heißt das nicht, dass es sicher für den Menschen ist. Denn von den 7,5 - 5 % der Medikamente, die zugelassen werden, muss später aufgrund schwerwiegender Nebenwirkungen etwa ein Drittel vom Markt genommen oder mit Warnhinweisen versehen werden. (42) 

Es gibt also viele Substanzen, die bei Tieren wirksam und ungefährlich sind und beim Menschen unwirksam und/oder starke Nebenwirkungen verursachen. Aber was ist dann im Umkehrschluss mit Substanzen, die im Tierversuch aussortiert wurden, aber für den Menschen eine wichtige Therapiemöglichkeit gewesen wären? Penicillin, Aspirin und Paracetamol sind Beispiele für Medikamente, die schon vor rund 100 Jahren entwickelt wurden, bis heute häufig in der Humanmedizin angewendet und vom Patienten meist gut vertragen werden. Wären diese Substanzen mit den heute üblichen Routine-Tierversuchen auf ihre Wirksamkeit und Sicherheit getestet worden, wären sie nie auf den Markt gekommen. Denn Aspirin können zwar selbst Schwangere und deren ungeborener Nachwuchs gut vertragen, bei vielen Tierarten (u.a. Mäuse, Ratten, Affen) kommt es aber zu Missbildungen bei den Nachkommen. Penicillin ist tödlich für Meerschweinchen und Kaninchen, Paracetamol verursacht Krebs bei Nagetieren und ist giftig für Katzen. Zur Verhinderung einer Transplantatabstoßung kommt seit Jahren Cyclosporin A erfolgreich beim Menschen zum Einsatz. Und das nur, weil Ergebnisse aus Tests an Menschen so erfolgversprechend waren, dass man die schlechten Resultate aus Tierversuchen ignorierte und das Medikament auf den Markt gebracht hat. (52)

Diese Beispiele lassen sich beliebig fortsetzen … 

So lässt sich zusammenfassend feststellen, dass auf der einen Seite für den Menschen relevante Gefahren durch den Tierversuch nicht erkannt werden. Aber genauso wichtig ist die Tatsache, dass durch tierversuchsgestützte Forschung Gefahren für den Menschen angenommen werden, die tatsächlich nicht existieren, und so eventuell wichtige Medikamente nicht zugelassen oder angewandt werden. Der Tierversuch ist somit nicht nur unethisch gegenüber den Tieren, sondern auch gegenüber den (tod-)kranken Menschen, die auf Heilung hoffen. 

Ganzen Artikel inkl. Quellen lesen: „Wissenschaftliche Argumente gegen Tierversuche“ >>

Tierversuchsfreie Methoden

 

Szene 13 – Passende Ergebnisse 

Im Gespräch zwischen Prof. Dr. Schütte-Dengerszburg und dem CEO Erich Wolff betont die Professorin, dass es schon längst moderne Alternativmethoden zu den Tierversuchen gab. 

Szene 14 – Lisa weiß alles 

Die Sekretärin Lisa Wagner erzählt den Pflegern Dietmar Schmidt und Jewgeni Petrow von den Alternativmethoden. 

Szene 15 – Das Tablet der Forscherin 

Die Sekretärin Lisa Wagner erzählt dem Pfleger Dietmar Schmidt mehr Details zu den Alternativmethoden. 

Szene 19 – Jewgeni hat ethische Bedenken 

Der Pfleger Jewgeni Petrow teilt seinem Kollegen seine Zweifel am OverLabs-Konzern und den „Tierversuchen“ mit. 

 

In der Realität

Microdosing

Microdosing ist eine relativ neue Technik im Bereich der Arzneimittelforschung, bei der Freiwillige eine extrem kleine Dosis eines potentiellen Medikamentes verabreicht bekommen. Aufnahme, Verteilung, Verstoffwechselung und Ausscheidung des Stoffes werden mit hochempfindlichen Methoden gemessen. Dieses so genannte pharmakokinetische Profil stellt bei der Arzneimittelentwicklung eine bedeutende Hürde dar. Wirkstoffe können im Körper zu giftigen Abbauprodukten verstoffwechselt werden, sie erreichen möglicherweise nicht das Organ, in dem sie wirken sollen, sie reichern sich zu schädlichen Stoffen an oder sie werden ausgeschieden, bevor sie überhaupt wirken können. Pharmakokinetische Tests in einer vorklinischen Phase der Arzneimittelentwicklung entscheiden darüber, ob eine Substanz weiterverfolgt wird oder nicht. 

Ganzen Artikel lesen: „Microdosing – Arzneimittelenwicklung ohne Tierversuche“ >>

Biochips

Die Organchip-Technologie boomt. Atmende Lungen, schlagende Herzen und filternde Nieren in Smartphone- oder USB-Stick-Größe – die Organ-auf-dem-Chip genannte Technologie wartet mit immer neuen Innovationen auf. Nerven, Blut-Hirn-Schranke, Herz, Leber, Darm, Auge, Immunsystem, Nieren, Blutgefäße, Haut, kombiniert als Mini-Mensch und selbst Krankheiten-Chips, mit denen Hepatitis B, Alzheimer, Krebs oder Arterienverkalkung erforscht werden können, sind von verschiedenen Instituten und Firmen bereits entwickelt worden. 

Mini-Organe oder Organiode sind nur wenige Millimeter große Abbilder echter Organe. Meist werden sie aus induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS) gebildet und auf kleinen Kunststoff-Chips aufgebracht. Die Chips kommen einer Revolution bei der Wirkstofftestung gleich. Die Miniaturisierung ermöglicht eine Automatisierung von Testabläufen, so dass sich tausende Substanzen in kürzester Zeit testen lassen, zuverlässig, preisgünstig und schnell und – im Gegensatz zum Tierversuch – auf den Menschen übertragbar. 

Diese Organchip-Systeme sind nicht nur aus ethischen Gründen auf dem Vormarsch, weil so unzähligen Tieren der Tod im Labor erspart bleibt, sondern auch, weil sie viel effektiver sind. Zudem legen sie den Grundstein für die personalisierte Medizin. Bei diesem Zukunftsmodell wird aus Zellen eines Patienten ein Patient-auf-einem-Chip generiert, an dem nun speziell auf ihn zugeschnittene Medikamente getestet werden können. 

Ganzen Artikel lesen: „Organchip-Technologie auf dem Vormarsch“ >> 

Computersimulationen 

Technisch ausgefeilte Computermodelle können Informationen über Struktur, Wirkung und Giftigkeit von Substanzen, wie zum Beispiel neuen Arzneimitteln oder Chemikalien, liefern. Mit CADD (Computer-Assisted Drug Development) kann das Verhalten von Wirkstoffen im menschlichen Körper sehr exakt dargestellt werden. In der Pharmaindustrie werden diese Modelle eingesetzt, um potentiell unwirksame oder giftige Stoffe auszusortieren. 

Computersysteme wie QSAR (Quantitative Structure Activity Relationship) errechnen auf Grundlage der Molekularstruktur einer Substanz ihre wahrscheinliche Wirkung. VirtualToxLab ist eine ausgeklügelte QSAR-Methode, mit der die Wechselwirkungen von Wirkstoffen oder Chemikalien mit Zellrezeptoren simuliert werden, die für die toxische Reaktion verantwortlich sind. So können mögliche schädliche Wirkungen vorhergesagt werden. Computermodelle sind im Vergleich zu Tierversuchen extrem schnell, kostengünstig und präzise. Allerdings basieren sie auf vorhandenem Wissen, mit dem die Computer gefüttert werden. Um Lücken zu schließen, werden sie ständig weiterentwickelt. 

Im Bereich der studentischen Ausbildung lassen sich mit hochinteraktiven Computersimulationsprogramme die klassischen Froschversuche sowie zahlreiche andere Experimente und sogar Sektionen virtuell am Bildschirm nachvollziehen. 

Ganzen Artikel lesen: „Forschung ohne Tierleid“ >> 

Finanzierung von Tierversuchen/Steuergelder 

Szene 14 – Lisa weiß alles 

Die Sekretärin Lisa Wagner erzählt den Pflegern Dietmar Schmidt und Jewgeni Petrow von den Alternativmethoden. Dabei merkt Sie an, dass die Forschung an Tieren von Steuergeldern finanziert wird. 

In der Realität

Ungefragt und ob wir wollen oder nicht, subventionieren wir alle Tierversuche mit unseren Steuergeldern. Wie viele öffentliche Gelder von Bund, Ländern und EU tatsächlich in die tierexperimentelle Forschung fließen, weiß niemand genau. Statistiken darüber gibt es nicht. Ausgaben für einzelne Tierversuchsprojekte geben punktuell die Dimensionen wieder, um die es hier geht. Überall in Deutschland entstehen neue Tierversuchsanlagen – alle finanziert aus öffentlichen Mitteln. 

Der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DGF), die in großem Maße Tierversuche im Hochschulbereich finanziert, stand im Jahr 2016 ein Etat von 2,99 Milliarden Euro aus der Staatskasse zur Verfügung. Der Etat der ebenfalls aus öffentlichen Geldern finanzierten Max-Planck-Gesellschaft, deren zahlreiche Institute zum großen Teil Tierversuche durchführen, lag 2017 bei 1,8 Milliarden Euro. Hinzu kommen die zahlreichen Universitäten und staatlichen Einrichtungen wie das Deutsche Primatenzentrum in Göttingen, die mit Steuergeldern Tierversuche machen. 

Demgegenüber stehen der tierversuchsfreien Forschung jährlich durchschnittlich nur 6 Millionen Euro regelmäßiger staatlicher Unterstützung zur Verfügung. Dazu kommt die einmalige Finanzierung einzelner Projekte. Nicht mehr als ein Almosen verglichen mit den Milliardenbeträgen, die in die tierexperimentelle Forschung fließen. In der geringen Summe sind auch noch Förderungen von so genannten Refinement-Maßnahmen enthalten, d.h. zur Verbesserung der Haltung oder Verminderung der Schmerzen. 

Ganzen Artikel lesen: „Was kosten Tierversuche?“ >> 

Militärische Tierversuche 

Szene 20 – Militärische Versuche 

Prof. Dr. Schütte-Dengerszburg und die Sekretärin Lisa Wagner besprechen das weitere Vorgehen mit den Versuchstieren und entscheiden sich letztendlich für militärische Versuche. 

In der Realität

Seit es Menschen gibt, gibt es auch Kriege. Seit es Menschen gibt, werden Kriegsgeräte aller Art vor ihrem Einsatz beim Menschen an Tieren getestet. Von der Atombombe bis zum Schnellfeuergewehr, vom Pesterreger bis zum Nervengas – alles wird an wehrlosen Tieren erprobt. Die Versuche im Bereich der Rüstungsforschung unterliegen strengster Geheimhaltung, weswegen die spärlichen Informationen, die an die Öffentlichkeit dringen, nur die Spitze des Eisberges darstellen. Beispiele aus der Vergangenheit: 

  • Die US-Armee missbrauchte Affen, indem sie mit Neutronen bestrahlt und Elektroschocks ausgesetzt wurden. Die radioaktiv verseuchten Primaten mussten in Tretmühlen laufen, bis sie vor Erschöpfung starben (Frankfurter Allgemeine Zeitung, 20.2.84).
  • In Schweden schossen Soldaten zur Erprobung eines "humanen" Maschinengewehres auf narkotisierte Schweine und fügten ihnen schwere Bauchverletzungen zu. Nach dem Erwachen aus der Narkose beobachtete man ihr Leiden und Sterben (Stern, 35/78).
  • Bei der Bundeswehr schoss man auf Hunde und in Schusswesten eingezwängte Minischweine. Viele der Tiere litten aufgrund der Schusswunden noch tagelang, bevor sie ihren Verletzungen erlagen oder man sie tötete (Spiegel 13/84).
  • Ebenfalls bei der Bundeswehr wurden Meerschweinchen und Schweine Geschützdonner ausgesetzt. Der Lärm zerfetzte den Tieren Trommelfelle und Gewebe im Lungenbereich (Spiegel 13/84). 

Nicht nur, dass arglose Tiere schlimmsten Qualen ausgesetzt werden, immer wollen die Uniformierten die Ergebnisse ihrer Tierversuche auch an Menschen überprüfen, denn gerade in der Wehrforschung dienen Tiere nur als Stellvertreter des Menschen. So lässt sich – ähnlich wie in der Medizin und Pharmaforschung – auch im Rüstungsbereich ein nahtloser Übergang von Tier- zu Menschenversuchen beobachten: 

  • Die US-Streitkräfte schickten immer wieder Soldaten in das verseuchte Testgelände nach der Zündung eines atomaren Sprengsatzes. Nach Schätzungen des amerikanischen Verteidigungsministeriums nahmen von 1948 bis 1962 rund 300.000 Soldaten an nuklearen Experimenten teil. Mindestens 40.000 von ihnen erkrankten später an Krebs (Spiegel 31/78).
  • Die Japaner experimentierten mit Strafgefangenen, die sie mit Beulenpest, Cholera, Typhus, Milzbrand, Tuberkulose, Pocken, Syphilis und Lepra infizierten (Spiegel, 48/81). 

Und bei uns? Sind die Zahlen der bei der Bundeswehr verbrauchten Tiere nicht drastisch gesunken? Werden in Deutschland im militärischen Bereich überhaupt noch Tierversuche durchgeführt, nachdem laut Tierschutzgesetz Tierversuche zur Entwicklung von Waffen verboten sind? Leider lautet auch die Antwort auf diese Fragen »Nein, so ist es nicht«. Zwar ist die Anzahl der in Einrichtungen der Bundeswehr verbrauchten Tiere von 6.429 im Jahr 1984 auf 406 im Jahr 1999 gesunken, diese Angaben beziehen sich jedoch nur auf die Einrichtungen der Bundeswehr (Tierschutzbericht 2001, Bundesministerium für Verbraucherschutz, Landwirtschaft und Forsten). Tierversuche, die von der Bundeswehr an andere Einrichtungen, z.B. Universitäten, in Auftrag gegeben werden, tauchen in dieser Aufstellung nicht auf. Diese Tiere werden an anderer Stelle der offiziellen Statistiken gezählt, allerdings nicht gesondert, so dass sich die tatsächliche Zahl der für die Militärforschung in Deutschland getöteten Versuchstiere nicht ermitteln lässt. 

Ganzen Artikel lesen: „Kriegsforschung an Tieren“ >>

 

In-vitro-Testsystem für die Abnutzung von Gelenkprothesen

Verschlissene Hüft-, Knie- oder Schultergelenke werden beim Menschen häufig durch künstliche Gelenke ersetzt. Die Testung dieser sogenannten Endoprothesen erfolgte bislang in Tierversuchen. Um Faktoren wie z.B. die mechanische Abnutzung oder Materialermüdung solcher künstlicher Gelenke oder den Einfluss von Körperflüssigkeiten auf das Material zu untersuchen, werden die Prothesen gesunden Tieren, vor allem Schafen, implantiert und bis zu einem Jahr lang auf diese Weise getestet. Da sich Mensch und Tier hinsichtlich Ihrer Statik und des gesamten Bewegungsapparates drastisch unterscheiden, sind solche „Tiermodelle“ ungeeignet und die experimentellen Befunde nicht auf den Menschen übertragbar. 

Ein Forscherteam bestehend aus Wissenschaftlern der TU Dortmund und der National University of Science and Technology in Moskau hat nun ein Verfahren entwickelt, das einen zuverlässigen In-vitro-Belastungstest für neuentwickelte Gelenkprothesen bzw. Biomaterialien ermöglicht. Weitere Vorteile gegenüber Tierversuchen sind eine deutlich kürzere Versuchsdauer und die Möglichkeit der exakten experimentellen Standardisierung. 

Aufgrund der ständigen Weiterentwicklung von Biomaterialien wie Metall, Keramik oder Polymere für Endoprothesen ist ein zuverlässiges Modellsystem essentiell, um unter streng definierten Versuchsbedingungen aussagekräftige Ergebnisse zu erhalten. 

Bei der neu entwickelten LIT-Verfahren (engl. Load Increased Tests) kommt ein hochentwickeltes servo-hydraulisches System zum Einsatz, mit dem das künstliche Gelenk definiert belastet wird, sowie eine synthetisch hergestellte, auf Körpertemperatur erwärmte Flüssigkeit, die das menschliche Blutplasma simulieren soll - ohne den Einsatz von fetalem Kälberserum (FKS), das an dieser Stelle häufig verwendet wurde. Auf diese Weise wird der Einfluss der physiologischen Umgebung einer Endoprothese auf die Materialabnutzung mitberücksichtigt. Als Testmaterial wurde das Polymer UHMWPE (engl. Ultra-high molecular weight polyethylene) eingesetzt, das sich bei Gelenkprothesen bereits medizinisch bewährt hat. 


Versuchsaufbau des In-vitro-LIT-Systems zur Untersuchung der Abnutzung von Biomaterialien unter Verwendung von SBF. 1: Servo-hydraulisches Testsystem, 2: Peristaltische Pumpe, 3: SBF (simulierte Körperflüssigkeit), 4: Thermostat, 5: Korrosionszelle, 6: Biomaterial-Probe. 

Der Belastungstest des Biomaterials dauert bis zu 8 Tage und umfasst über 110.000 Testzyklen, wobei die Kompressionskraft exakt definiert und stetig erhöht werden kann. Der Zustand des Materials wird hinsichtlich diverser Parameter nach 1, 2, 5 und 8 Tagen mit verschiedenen Analyseverfahren untersucht. 

Die Forscher konnten in Ihrer Studie zeigen, dass die Kombination des servo-hydraulischen Systems und der Flüssigkeit, die das humane Blutplasma simuliert, wichtig ist, um zuverlässige Messergebnisse zur Materialabnutzung zu erhalten. Im Gegensatz zu Tierversuchen stellt diese In-vitro-Methode ein innovatives Testsystem dar, mit dem die Abnutzung von Gelenkprothesen im menschlichen Körper präzise untersucht werden kann.  

Originalartikel:

Scholz R et al.: Development of biomimetic in vitro fatigue assessment for UHMWPE implant materials. J Mech Behav Biomed Mater. 2018; 85: 94–101
http://en.misis.ru/university/news/science/2018-09/5582/

 

 

1957 - Cochlea-Implantat

Das Cochlea-Implantat ist ein kleines Gerät, das bei Menschen mit schwerer Schallempfindungsschwerhörigkeit eingesetzt wird und ihnen wieder ermöglicht zu hören. Es besteht aus einem Mikrofon, das den Schall aufnimmt, einem Sprachprozessor, der die Schallwellen in elektrische Impulse umwandelt, die dann über die Sendespule an die Elektroden in der Hörschnecke (Chochlea) übertragen werden. Diese Elektroden stimulieren dann den Hörnerv, der die Impulse ans Gehirn weiterleitet. Mikrofon, Sendespule und Sprachprozessor werden außerhalb am Körper getragen. Das Cochlea Implantat (CI) umgeht also die beeinträchtigten Innenohrstrukturen und leitet die Schallinformationen als elektrische Impulse direkt an den Hörnerv. (1)

Pioniere

1800: Alessandro Volta (1745-1827), ein italienischer Physiker und Erfinder der Batterie, wagte ein Selbstexperiment, in dem er Batterien mit zwei Metallstäben verband. Diese führte er sich in sein Ohr ein, dabei bemerkte er ein Rütteln in seinem Kopf und nahm ein Geräusch wahr. In den darauffolgenden Jahren führten unterschiedliche Wissenschaftler an sich selbst Versuche mit verschiedenen Stromstärken durch. (1)

1855 verwendete Duchenne de Boulogne erstmals Wechselstrom für diese Art des Versuchs. Im späteren Verlauf wurden noch andere Stromquellen eingesetzt. (2)

Erste Versuche

1957 entwickelten der Elektrophysiologe André Djourno (1904-1996) und der Otologe Charles Eyriés in Paris das erste funktionierende Cochlea Implantat. Am 25. Februar 1957 wurde es einem gehörlosen Patienten implantiert, woraufhin dieser in der Lage war, Geräusche und einfache Worte zu erkennen. Außerdem wurde seine Fähigkeit des Lippenlesens verbessert. Die Arbeit von Djourno und Eyriés wurde nur in Frankreich veröffentlicht. (2, 3)

1963 starteten Fritz Zöllner, Otologe aus Freiburg, und Wolf-Dieter Keidel, Sinnesphysiologe aus Nürnberg, ein eigenes Projekt, das vorsah, die Elektroden in der Cochlea zu platzieren. Zöllner und Keidel erbrachten wichtige Erkenntnisse, die später verwirklicht werden konnten. (1)

1964 implantierte Blair Simmons von der Stanford University ein Implantat mit 6 Elektroden. Er zeigte mit diesem Versuch erfolgreich, dass mit verschiedenen Stimulationen verschiedene Empfindungen einhergehen. (2)

Das Cochlea Implantat wird einsatzreif

1960er Jahre: William F. House erfuhr von der Arbeit der beiden Wissenschaftler Djourno und Eyriés. In Zusammenarbeit mit den Brüdern John Doyle, Neurochirurg, und James Doyle, Elektroingenieur, entwickelte House ein Cochlea-Implantat aus Golddraht, das er den beiden ersten Patienten einsetzte. Die Resultate waren vielversprechend, wurden aber durch lokale Infektionen beeinträchtigt. (3, 4)

House arbeitete mit dem Elektroingenieur Jack Urban zusammen. Urban entwickelte ein Operationsmikroskop und löste die bei der Entwicklung der Implantate auftretenden mechanischen und elektronischen Probleme. Anfangs wussten weder Urban noch House, welche Art Strom sie verwenden sollten, um den Patienten das Hören zu ermöglichen, „so we just had to experiment“. Der erste freiwillige Patient war Charles Graser, ein Hochschullehrer, der schwere Verbrennungen erlitten hatte und durch die Einnahme des Antibiotikums Streptomycin vollständig ertaubt war. 1972 war Graser der erste Patient, der mit einem Langzeitmplantat das Testlabor verließ. (4) Das von House entwickelte Implantat hatte nur eine Elektrode, um die Informationen zum Hörnerv zu leiten und war dadurch kostengünstiger, aber genauso gut und auch für die Armen in aller Welt erschwinglich. (5)

1978: Graeme Clark von der Universität Melbourne implantiert weltweit das erste mehrkanalige intracochleäre System mit transkutaner (über die Haut) Übertragung und tragbarem Sprachprozessor. (2)

Die Rolle der Tierversuche

In den frühen 1970er Jahren gab es sehr kontroverse Diskussionen um das Cochlea Implantat. Man bezweifelte den Sinn und Erfolg dieser Methode und forderte angesichts einer solch rigorosen Methode die Überprüfung in „Tiermodellen“. (3) Deshalb führte House einige seiner Studien zum Cochlea Implantat an Patienten und Tieren durch. (6)

Eine Gruppe Wissenschaftler an der Universität von San Francisco unter Leitung von Michael Merzenich und Robert Schindler überprüften in der zweiten Hälfte der 1970er Jahre die Sicherheit und Anwendbarkeit von Langzeitimplantaten im sogenannten „Katzenmodell“. (3) Üblicherweise wird dabei gesunden jungen, teilweise neugeborenen Katzen eine hörschädigende Substanz wie Neomycin ins Innenohr oder unter die Haut gespritzt. Nach der Ertaubungsphase werden den Katzen Elektroden implantiert, um die Hörfähigkeit zu testen. (7, 8)

Alle Tierversuche wurden erst nach der eigentlichen Erfindung des Cochlea-Implantats durchgeführt und dienten nur der Bestätigung der Ergebnisse der klinischen Forschung. Sie waren zu keinem Zeitpunkt an der Entwicklung beteiligt. Entscheidend für die Entwicklung waren erfindungsreiche, experimentierfreudige und mutige Wissenschaftler, vertrauensvolle Patienten und Ingenieure, die entsprechende Geräte wie das Operationsmikroskop, die Batterie und verträgliche Materialien entwickelten. Angesichts der Tatsache, dass es um ein Gerät geht, das von menschlicher Sprache verursachte Schallwellen in elektrische Impulse umwandelt und über den Hörnerven zum Hörzentrum leitet, fragt man sich doch, wie man auf die Idee kommen kann, dieses Gerät an Tieren zu testen, die einerseits ein vielfach empfindlicheres Hörorgan haben, andererseits nicht sprechen können. Die Entwicklung des Cochlea-Implantats ist ein weiteres Beispiel für die Absurdität des Tierversuchs.

Quellen

(1) Kapek, Claudia: Die Geschichte des Cochlea-Implantats, Ein technisches Wunderwerk erobert die Welt. Historisches 29.03.2017 (abgerufen am 3.9.2018)
(2) Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Informatik und Gesellschaft – Gruppe EE; Elektronische Ersatzteile für den Körper: Das Cochlea Implantat (abgerufen am 3.9.2018)
(3) Niparko, John K.; Nager, George T.: Cochlear Implants: Principles & Practices. 2nd Edition 2000, Philadelphia; London: Lippincott Williams & Wilkins
(4) Smaka, Carolyn: Audiology online: Interview with William House, 29. August 2011 (abgerufen am 3.9.2018)
(5) Martin, Douglas: Dr. William F. House, Inventor of Pioneering Ear-Implant Device, Dies at 89, The New York Times 15. Dezember 2012 (abgerufen am 3.9.2018)
(6) Jung, Ute; Die geschichtliche Entwicklung des Cochlear-Implants (PDF, abgerufen am 3.9.2018)
(7) Kral, A. et al.: Postnatal cortical development in congenital auditory deprivation. Cerebral Cortex 2005; 15(5): 552-562
(8) Dinse, H. et al.: Optical imaging of cat auditory cortex cochleotopic selectivity evoked by acute electrical stimulation of a multi-channel cochlear implant. European Journal of Neuroscience 1997; 9: 113-119

3.9.2018
Katharina Feuerlein, Ärztin

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1951 - Warfarin

In den 1920er Jahren bemerkten Farmer in Kanada und den USA, dass in ihren Viehherden Tiere durch innere Blutungen qualvoll verendeten. Wie sich herausstellte, hatten sie Klee gefressen, der von Schimmelpilz befallen war. Diese Schimmelpilze produzierten eine gerinnungshemmende Substanz, die isoliert werden konnte und den Namen „Dicumarol“ erhielt.

Im Jahr 1948 kam eine synthetische Form namens „Warfarin“ als Rattengift auf den Markt. Die damit vergifteten Ratten sollten wie die Rinder verbluten.

1951 versuchte ein Mitglied der US Navy, sich mit Warfarin das Leben zu nehmen – doch er erholte sich vollständig. So entdeckte man, dass Warfarin für den Menschen nicht toxisch war und sogar lebensrettende Eigenschaften besaß. Man konnte damit der Entstehung von Blutgerinnseln vorbeugen und Krankheiten wie Infarkte, Thrombosen und Embolien behandeln.

1955 erhielt der amerikanische Präsident Dwight D. Eisenhower nach einem Herzinfarkt Warfarin. Danach hieß es: „Was für einen Kriegshelden und den Präsidenten der Vereinigten Staaten gut ist, muss für jedermann gut sein, auch wenn es Rattengift ist!“

Quelle

Dobson M: Die Geschichte der Medizin, National Geographic History 2013; Band 373: S.183 

3.9.2019
Katharina Feuerlein, Ärztin

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1847 - Hygiene in der Geburtshilfe und Chirurgie

„Juli 1846. Nächste Woche trete ich meine Stelle als ‚Herr Doktor' auf der ersten Station der Entbindungsklinik im Allgemeinen Krankenhaus von Wien an. Ich war entsetzt, als ich vom Prozentsatz der Patienten hörte, die in dieser Klinik sterben. In diesem Monat starben dort sage und schreibe 36 von 208 Müttern, alle an Kindbettfieber. Ein Kind zur Welt zu bringen ist genauso gefährlich wie eine Lungenentzündung ersten Grades.“ (1)

Diese Zeilen aus dem Tagebuch von Ignaz Semmelweis (1818-1865) illustrieren die verheerenden Auswirkungen des Kindbettfiebers, einer ansteckenden Krankheit, an der im vorletzten Jahrhundert viele Frauen nach der Geburt eines Kindes starben. Die Ärzte, darunter auch Semmelweis, tappten in Bezug auf die Ursache des Kindbettfiebers völlig im Dunkeln. Semmelweis schrieb in sein Tagebuch: „Dezember 1846. Warum sterben so viele Frauen nach einer völlig problemlosen Geburt an diesem Fieber? Seit Jahrhunderten lehrt uns die Wissenschaft, es handle sich um eine unsichtbare Epidemie, die Mütter tötet. Als mögliche Ursachen gelten Veränderungen in der Luft, irgendwelche außerirdischen Einflüsse oder eine Bewegung der Erde selbst, ein Erdbeben.“ (1)

Heutzutage würde kaum jemand außerirdische Einflüsse oder ein Erdbeben als mögliche Ursachen für Fieber in Erwägung ziehen. Zu Lebzeiten von Semmelweis taten dies allerdings viele, auch Wissenschaftler. Semmelweis ließ es aber nicht dabei bewenden, sondern sammelte Daten über die Todesfälle auf Grund von Kindbettfieber und stellte fest, dass Ärzte und Medizinstudenten, die vor der Untersuchung der Wöchnerinnen Leichen seziert hatten, offensichtlich eine Art „Leichengift“ übertrugen. Er führte die Händedesinfektion ein und reduzierte damit die Zahl der Erkrankungen drastisch. Obwohl noch niemand etwas von krankmachenden Bakterien ahnte, hatte Semmelweis das Problem durch sorgsame Beobachtung erkannt und Abhilfe geschaffen. 

Doch statt Anerkennung erntete er die Feindschaft seiner Fachkollegen, die nicht wahrhaben wollten, dass sie selbst jene Krankheit verursachten, die sie heilen wollen. Die Opposition der Wissenschaftswelt war derart hartnäckig und feindselig, dass Ferdinand Hebra, einer der wenigen Befürworter der Semmelweis'schen Theorie, schrieb: „Wenn man dereinst die Geschichte menschlicher Fehler erzählt, wird man nur schwerlich ein so machtvolles Beispiel finden, und man wird verblüfft sein, wie derart fähige und spezialisierte Menschen in ihrer eigenen Wissenschaft so blind und so dumm sein konnten.“ (2)

Semmelweis erlebte die Bestätigung seiner Erkenntnisse nicht mehr. Er starb 1865, zwei Jahre bevor der schottische Arzt Joseph Lister (1827-1912) Desinfektion und Hygiene in die Chirurgie einführte und damit die Todesrate im Operationssaal massiv senkte. Semmelweis und Lister gelangten zu seinen Erkenntnissen durch Beobachten und Vergleichen. 

Quellen

(1) OECD  Programme for International Student Assessment: Pisa 2000, Beispielaufgaben aus dem Naturwissenschaftstest
(2) Di Trocchio, F: Newtons Koffer - Geniale Außenseiter, die die Wissenschaft blamierten, Campus-Verlag, Frankfurt, 1998

3.9.2018
Dr. med. vet. Corina Gericke

Auszug aus dem Artikel von Gericke, C: „Vorbeugen ist besser als Heilen“ >>

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1929 - Penicillin

Schon ca. 1780 v. Chr. wurden in Ägypten Wunden durch das Aufbringen von schimmeligem Brot und anderen verschimmelten Lebensmitteln (Mais, Obst) behandelt. 

1640 erklärte der Londoner Apotheker und königliche Kräuterarzt John Parkington, Schimmel habe eine heilende Wirkung bei Infektionen. 

Am 3.9.1928 kehrte der Schotte Alexander Fleming aus dem Urlaub in sein Labor zurück. Er war 47 Jahre alt und Professor für Bakteriologie am St. Mary‘s Hospital in London. Ungewaschene Petrischalen waren auf seinem Labortisch stehen geblieben, in denen er Staphylococcus aureus (Erreger verursacht z.B. Geschwüre, Abszesse, Pneumonien) kultiviert hatte. Eine Petrischale fiel ihm auf: in dieser Schale waren um einen grünlichen Schimmelflecken herum keine Staphylokokken gewachsen! 1929 gab er dem Schimmelpilz den Namen „Penicillin“ und schickte Proben davon an Laboratorien in USA und Europa. 

Ein Forscherteam aus Oxford: Howard Florey, Ernst Chain und Norman Heatley bestätigte 1939 die schon bekannte Wirkung im Tierversuch. Sie verabreichten weißen Mäusen eine hohe Dosis virulenter Streptokokken. Die Hälfte der Mäuse wurde anschließend Penicillin gespritzt. Am nächsten Morgen waren die unbehandelten Mäuse tot, die behandelten überlebten. 

1941 litt der 43-jährige Oxforder Polizist Albert Alexander an einer schweren Sepsis infolge einer infizierten Kratzwunde. Anfänglich half das verabreichte Penicillin, der Zustand besserte sich. Leider war man nicht in der Lage, trotz erfindungsreicher Methoden (Schimmelpilze in Bettpfannen und Milchkannen, Rückgewinnung des mit dem Urin ausgeschiedenen Penicillins) genügend Penicillin zu beschaffen. So konnte man die Therapie nicht fortsetzen, Alexander starb 4 Wochen später. 

Das Produktionsproblem wurde von Norman Heatley gelöst. Er entdeckte in Illinois in einem Agrarlabor eine Methode, den Schimmelpilz mittels Fermentation heranzuziehen. Schon bald stellten etliche pharmazeutische Unternehmen Penicillin her. 

1943 brachten Feldversuche bei den Verwundeten der Schlachtfelder Nordafrikas spektakuläre Erfolge. Soldaten, die ansonsten Gliedmaßen verloren hätten oder an Wundbrand gestorben wären, überlebten dank Penicillin.

1945 erhielten Fleming, Florey und Chain den Nobelpreis für Medizin „für die Entdeckung des Penicillins und seiner heilenden Wirkung bei verschiedenen Infektionskrankheiten“. Der eigentliche Entdecker war jedoch Fleming. 

Nach der heutigen Art der Wirkstofftestung, die eine Palette von Tierversuchen vorschreibt, wäre Penicillin nie auf den Markt gekommen, da es tödlich für Meerschweinchen, Kaninchen, Hamster und Chinchillas ist. Das Mittel tötet die lebensnotwendigen Darmbakterien, die Tiere sterben an Dauer-Durchfall. 

Quelle

Dobson M: Die Geschichte der Medizin, National Geographic History 2013; Band 373: S. 186 ff 

3.9.2019
Katharina Feuerlein, Ärztin
 

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1929 - Herzkatheter

Frühjahr 1929. Der junge Assistenzarzt Werner Forßmann arbeitete unter Sanitätsrat Richard Schneider in der chirurgischen Abteilung des Auguste-Viktoria-Heims in Eberswalde.

Schon während des Studiums war ihm die Ungenauigkeit und Unsicherheit der Herzdiagnostik aufgefallen. Perkussion, Auskultation, Röntgenuntersuchung und EKG (Elektrokardiogramm) waren die Standardmethoden, wovon Perkussion und Auskultation so weitgehend von den Sinnesorganen der jeweiligen Untersucher abhingen, dass sie einer subjektiven Deutung viel zu großen Spielraum ließen. Immer wieder erlebte Forßmann, „dass unsere klinischen Diagnosen in einem nicht vertretbaren Maße von dem abwichen, was der Pathologe auf dem Obduktionstisch demonstrierte.“ Das war besonders für diejenigen schmerzlich, denen eine rationelle Herzchirurgie vorschwebte. (1)

Denn wenn, wie sein Zeitgenosse Geheimrat Ferdinand Sauerbruch es einmal ausgedrückt hat, die Chirurgie die Heilmethode ist, die mechanisch angreifbare Krankheitszustände mit mechanischen Mitteln beseitigt, lag es auf der Hand, dass dieser Schritt gegangen werden musste! (1)

Forßmann: „Ich glaubte, dass das Problem gelöst werden könnte, wenn man einen Weg fände, auf dem man gefahrlos in das Herz eindringen konnte, ohne die komplizierten Druckverhältnisse im Thorax zu stören, ohne vegetative Reflexbahnen anzutasten und ohne wichtige Lebensfunktionen durch eine Narkose zu verändern.“ (1)

Seit über 70 Jahren war diesen Fragestellungen schon in Tierexperimenten nachgegangen worden. Forßmann hatte während seines Studiums alte Abbildungen der Arbeiten von Claude Bernard, Chaveau und Marey gesehen, ihm erschien aber der bei den Tierversuchen verwendete Zugang über die große Halsvene oder auch die oberflächlichen Halsvenen als ungeeignet. Er wählte wegen des gradlinigen Verlaufs, der geringeren Komplikationen und der Anordnung der Klappen den Zugang über die Venen in der Ellenbeuge. (1)

Im Frühsommer 1929 trug Forßmann Sanitätsrat Schneider seinen Plan vor und erbat dessen Zustimmung zur Ausführung des Experiments. Schneider lehnte ab, nicht weil er den Plan für schlecht hielt, im Gegenteil! Er hielt den Plan für gut und richtig, traute sich aber nicht, Experimente an seinem kleinen Hause durchzuführen, die nicht an großen Kliniken erprobt waren. Der von Forßmann vorgeschlagene Selbstversuch wurde ihm ebenfalls verboten. Forßmann war aber so besessen von seinem Plan, dass er beschloss, diesen Selbstversuch heimlich durchzuführen.

Schwester Gerda Ditzen, die sich bereit erklärt hatte, den Versuch bei sich durchführen zu lassen, wurde im letzten Moment von Forßmann „übertölpelt“ und musste zusehen, wie er sich den Katheter selbst legte, für sie waren nur kleine Hilfsleistungen vorgesehen.

Forßmann schob einen Ureteren-Katheter durch seine eigene freigelegte Ellenbogenvene, erreichte unter Röntgenkontrolle bei 30 cm seinen Oberarmkopf, schob den Katheter bis zur 60 cm-Marke weiter und „jetzt zeigte der Spiegel den Katheter im Herzen und mit seiner Spitze im rechten Ventrikel, genau wie ich es mir vorgestellt hatte.“ (1)

Sanitätsrat Schneider warf Forßmann anschließend Wortbruch und Vertrauensmissbrauch vor, wurde aber durch die Röntgenfilme überzeugt und gratulierte Forßmann mit den Worten: „Sie haben etwas ganz Großes entdeckt!“ Am 5. November 1929 erschien Forßmanns Arbeit „Über die Sondierung des rechten Herzens“ in der „Klinischen Wochenschrift“.

1956 erhielt Werner Forßmann den Nobelpreis für Medizin. In einem Radio-Interview aus diesem Jahr berichtete er, dass er selbst auf vorausgehende Tierversuche verzichtet hat, um die Ungefährlichkeit dieser Methode am Menschen zu beweisen! (2) Die später von ihm durchgeführten Tierversuche zeigten, dass Tiere (Kaninchen und Hunde) die Kontrastmittelgabe „gar nicht so gut“ vertragen wie der Mensch. Forßmann hätte den Selbstversuch nicht gewagt, wenn er die Tierversuche vorangestellt hätte.

Jahre später erfuhr Werner Forßmann von Prof. Dr. Hans Schadewaldt von einer Veröffentlichung von H. Stürzbecher mit dem Titel „Die Cholera, Dieffenbach und Catheterisierung des Herzens 1831“ (Deutsch. Med. Journal 1971; 22: 470-471). Demnach hatte jemand vor ihm bereits einen Herzkatheter gelegt. Johann Friedrich Dieffenbach hatte einen Katheter über eine Arterie in das linke Herz eingeführt, um bei einem sterbenden Cholerakranken durch mechanische Reize die Herztätigkeit anzufachen. (1)

Quellen

(1) Forßmann, Werner: Selbstversuch - Erinnerungen eines Chirurgen. Verlag Dr. Köster Berlin, 4. Auflage 2009; S. 99 -115

(2) SWR2: Selbstversuche in der Naturwissenschaft und Medizin, 8.8.2017

 

3.9.2019
Katharina Feuerlein, Ärztin
 

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