Ein neuer Bluttest aus Marburg ermöglicht eine schonende Tumorüberwachung im Mausmodell. So lassen sich Krebsstudien tierfreundlicher und präziser durchführen, ganz im Sinne des 3R-Prinzips.
Ein Forschungsteam der Philipps-Universität Marburg hat einen neuen Ansatz entwickelt, mit dem sich Tumorwachstum in Mausmodellen besonders schonend überwachen lässt. Statt auf aufwendige bildgebende Verfahren zu setzen, messen die Wissenschaftlerinnen bestimmte Enzyme direkt im Blut der Tiere und können so die Tumorlast präzise verfolgen. Die Methode reduziert Stress und Belastung für die Tiere deutlich und folgt konsequent dem sogenannten 3R-Prinzip für verantwortungsvolle Tierversuche. Um die Anwendung durch andere Wissenschaftlerinnen zu ermöglichen, haben die Tumorbiologinnen Dr. Nastasja Merle und Imke Bullwinkel aus der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Thorsten Stiewe vom Institut für Molekulare Onkologie der Philipps-Universität Marburg nun eine detaillierte Anleitung im renommierten Fachmagazin Nature Protocols veröffentlicht.
Breites Anwendungsspektrum
Die Methode ist für verschiedene Krebsarten geeignet und kann sowohl bei transplantierten Tumoren als auch bei Tumoren angewendet werden, die sich direkt im Tier entwickeln, etwa in inneren Organen wie der Lunge oder der Bauchspeicheldrüse. Obwohl viele Fragestellungen heute mithilfe von Zellkulturen untersucht werden können, sind Tierversuche in der Krebsforschung weiterhin unverzichtbar – beispielsweise um frühe Tumorstadien oder das Zusammenspiel von Tumor und Immunsystem zu verstehen. „Umso wichtiger ist es, diese Versuche stetig zu verbessern und Tierleid im Sinne des 3R-Prinzips zu reduzieren, zu verfeinern und, wo möglich, zu ersetzen“, ordnet Thorsten Stiewe ein. (Siehe Infokasten zu 3R).
„Die hier vorgestellte Methode zeigt eindrucksvoll, dass exzellente Forschung und hohe ethische Standards kein Widerspruch sind“, sagt der Forschungsvizepräsident der Universität Marburg, Prof. Dr. Gert Bange. „Indem Belastungen für die Tiere reduziert und gleichzeitig aussagekräftige Daten gewonnen werden, setzt diese Arbeit wichtige Impulse für eine verantwortungsvolle biomedizinische Forschung.“
Bluttest reicht zur Tumorüberwachung aus
Kern der Methode ist die Markierung von Tumorzellen mit sogenannten sekretierten Luciferasen. Das sind leuchtfähige Enzyme, die bestimmte Moleküle in Lichtsignale umwandeln können und so zum Beispiel für das Leuchten von Glühwürmchen verantwortlich sind. Diese Luciferasen werden von den Tumorzellen ins Blut abgegeben, wobei ihre Konzentration das Tumorwachstum widerspiegelt – je größer der Tumor wird, desto stärkere Lichtsignale lassen sich im Blut messen. Durch die Entnahme kleiner Blutmengen können Forschende das Tumorwachstum über Wochen oder Monate hinweg verfolgen – ganz ohne bildgebende Verfahren, für welche eine belastende Narkose notwendig wäre. Zudem lassen sich unterschiedliche Tumorzelltypen mit verschiedenen Luciferasen markieren, sodass mehrere Tumorarten innerhalb eines einzigen Tieres vergleichend untersucht werden können. Die Methode trägt somit zur Verbesserung der Versuchsbedingungen für die Tiere (Refine) und zur Verringerung der Tieranzahl (Reduce) bei.
Der Wert konzentrierter Grundlagenforschung
Das Luciferase-System wurde über einen Zeitraum von mehr als zehn Jahren in der Arbeitsgruppe von Thorsten Stiewe kontinuierlich entwickelt und optimiert. Zahlreiche Wissenschaftlerinnen haben zu seiner Weiterentwicklung beigetragen. Die nun veröffentlichte Arbeit fasst die Methode erstmals systematisch zusammen und stellt sie in Form eines detaillierten Protokolls anderen Forschungsteams zur Verfügung. „Wir erhoffen uns von der Veröffentlichung dieses Protokolls, dass die Methode breitere Bekanntheit erfährt, von anderen Wissenschaftlerinnen angewandt wird und so zu einer Verbesserung der Tierversuche in der Krebsforschung im Sinne des 3R Prinzips beiträgt“, kommentieren die Erstautorinnen der Publikation, Dr. Nastasja Merle und Imke Bullwinkel.
Das Verfahren ist breit einsetzbar und lässt sich mit unterschiedlichen Mausmodellen und Fragestellungen in der Krebsforschung kombinieren – von der Grundlagenforschung bis zur Testung neuer Therapien. Die Forschenden hoffen, dass die Methode künftig in vielen Laboren weltweit Anwendung findet und so zu einer besseren Vergleichbarkeit präklinischer Studien beiträgt. Langfristig könnte sie helfen, neue Krebsmedikamente effizienter und zugleich tierfreundlicher zu entwickeln.
Originalpublikation: Merle N, Bullwinkel I, Timofeev O et al. Secreted luciferases as a minimally invasive 3R-compliant tool for accurate monitoring of tumor burden. Nat Protoc. 2026
Quelle: Pressemitteilung Philipps-Universität Marburg
Bildunterschrift: Die drei Forschenden (v.l.n.r.) Thorsten Stiewe, Nastasja Merle und Imke Bullwinkel.
