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Tierversuche Kosmetik ohne Tierversuche

Redakteur: Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Seit 2009 sind Tierversuche im Rahmen von Untersuchungen für Kosmetikprodukte EU-weit verboten. Problematisch ist, dass es bisher nur wenig geeignete Alternativen zu den Tierversuchen gibt. Warum der Bedarf nach neuen Wirkstoffen aber unverändert hoch ist und welche Tests für Kosmetika auf pflanzlicher Basis entwickelt wurden, beschreibt Prof. Karl-Heinz Feller von der Fachhochschule Jena im LP-Exklusivinterview.

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1 Tierversuche für Kosmetika sollen durch eine neue Multianalyseplattform ersetzt werden.
1 Tierversuche für Kosmetika sollen durch eine neue Multianalyseplattform ersetzt werden.
( Bild: fotolia )

LaborPraxis: Herr Prof. Feller, welche Alternativen zu Tierversuchen gibt es bei der Kosmetikentwicklung zurzeit?

Prof. Karl-Heinz Feller: Natürlich sind bereits Alternativen zu Tierversuchen bei der Untersuchung allergischer Reaktionen auf dem Markt. Das ist verständlich, da seit mindestens 20 Jahren auch vom Gesetzgeber massiv dazu aufgefordert wurde, Tierversuche durch aussagefähige Alternativen zu ersetzen. Fakt ist aber, dass alle auf dem Markt befindlichen Geräte teuer und die Untersuchungen sehr langwierig sind. Sie müssen meist unter sehr einschränkenden Bedingungen (im Inkubator) durchgeführt werden und sind, was am wichtigsten ist, nur sehr beschränkt aussagefähig. Aus diesem Grund wird auf der Basis neuester molekularbiologischer Ergebnisse weltweit weiter nach aussagefähigeren Untersuchungsmethoden gesucht. Wir glauben, gemeinsam mit unseren Partnern einen wesentlichen Beitrag dazu leisten zu können.

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LaborPraxis: Warum ist es denn so wichtig, neue Wirkstoffe in Kosmetika zu erforschen?

Prof. Feller: Im Wesentlichen gibt es dafür zwei Gründe. Erstens wird unsere Gesellschaft immer älter, ohne dass die ältere Generation alt und gebrechlich sein bzw. aussehen möchte. Der Wunsch auch bis ins hohe Alter attraktiv und agil zu wirken (und zu sein) hat ganz wesentlich etwas mit Lebensqualität zu tun. Zweitens wünschen wir uns in immer stärkerem Maße natürliche Gesundheitshilfsmittel. Dies intensiviert nicht ganz unerheblich die Suche nach immer neuen natürlichen aber trotzdem hochwirksamen Komponenten (nicht nur) in der Kosmetikindustrie. Die (Wieder)-Entdeckung der breiten Wirkung der Aloe vera ist ein typisches Beispiel dafür.

LaborPraxis: Ihr Forschungsprojekt soll zukünftige Tests von Kosmetika auf pflanzlicher Basis ermöglichen. Bitte beschreiben Sie diese Multianalyseplattform sowie die hierbei eingesetzte Analytik genauer.

Prof. Feller: Unser Forschungsprojekt haben wir Fully Automated System Testing Extracts and Substances towards Toxicity (FASTEST) genannt. Wir verfolgen das Ziel, ein vollautomatisches zellbasiertes Lab-on-a-Chip-System zu entwickeln, mit dem über die Messung des Fluoreszenzsignals von in Hautzellen exprimierten grün fluoreszierenden Proteinen (GFP) eine Stress-Wirkung auf die Zelle nachgewiesen werden kann. Dazu werden, gemischt mit Nährlösung für das Wachstum der Zellen, die Pflanzenextrakte über die Zellen geleitet. Die mit den GFP‘s transfizierten Hautzellen besitzen ein Promotor- und ein Reportergen, das unter Stress eben diese GFP-Expression steuert. Parallel zu den optisch-spektroskopischen Untersuchungen werden elektrochemische Messungen (Impedanzspektroskopie) und zur Überwachung des Wachstumsstadiums der Zellen mikroskopische Beobachtungen durchgeführt. Ziel der elektrochemischen Messungen ist es, stressbedingte Effekte leichter von alternativen Effekten wie wachstumsbedingten Fluoreszenzänderungen zu diskriminieren.

LaborPraxis: Welche Partner sind an Ihrem Projekt beteiligt?

Prof. Feller: An der Entwicklung sind neben der Fachhochschule Jena mit meiner Arbeitsgruppe Instrumentelle Analytik, Prof. Wegener vom Institut für Analytik und Sensorik der Universität Regensburg, die Analytik Jena AG sowie weitere sechs kleine und mittlere Unternehmen im wesentlichen der Region entsprechend ihrer Expertisen beteiligt.

LaborPraxis: Welche Expertise bringt Ihre Arbeitsgruppe in das Projekt mit ein?

Prof. Feller: Wir beschäftigen uns seit über zehn Jahren mit der Entwicklung von mikroanalytischen Verfahren, insbesondere Lab-on-a-Chip-Systemen. Wir decken von der Chip-Entwicklung über breite Kompetenz auf dem Gebiet der Mikrofluidik und Mikromischung bis hin zu langjährigen Erfahrungen auf dem Gebiet der optischen Spektroskopie die ganze Bandbreite der Entwicklung komplexer Lab-on-a-Chip-Systeme ab. Auf diesem Gebiet haben wir uns zu einem begehrten Partner auch bei der regionalen Industrie entwickelt. Seit mehreren Jahren erweitern wir unsere Kompetenzen in Richtung zellbasierte Lab-on-a-Chip–Systeme, insbesondere zur Untersuchung der Toxizität von Nanopartikeln. Hier war für uns der Ansatzpunkt, uns auch mit der Entwicklung derartiger Nachweissysteme für die Untersuchung von Inhaltstoffen kosmetischer Produkte auf ihre Zytotoxizität zu beschäftigen.

LaborPraxis: Die Verringerung der Anzahl von Tierversuchen war also nicht der Startpunkt?

Prof. Feller: Unser Zugang zu diesem Projekt kam nicht von Tierversuchen her, die wir im eigenen Labor ersetzen wollten. Wir haben selbst nie Tierversuche durchgeführt und werden dies sicher auch nicht tun. Dies ist nicht unsere Kompetenz. Wir glauben vielmehr, dass wir mit dem von uns entwickelten System effektiver und vor allem auch kostengünstiger als Vergleichslösungen in der Lage sein werden, die zytotoxische Wirkung von Pflanzenextrakten – die in der Kosmetikindustrie eingesetzt werden sollen – zu detektieren. Damit wollen wir auch dazu beitragen, die Notwendigkeit von Tierversuchen wesentlich zu verringern.

LaborPraxis: Das Projekt ist auf drei Jahre ausgerichtet. Welche Ergebnisse sollen nach Ablauf dieser Zeit stehen?

Prof. Feller: Nach drei Jahren soll der Prototyp zur Überführung in die Produktion bei Analytik Jena stehen. Bis dahin sind noch viele Detailfragen zu klären. Auch das biologische und spektroskopische Nachweisverfahren gilt es zu optimieren. Alle Partner wären glücklich, wenn es uns gelingen würde, schon eher eine produktreife Lösung zu finden.

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