Qualitätsprüfung: Wieder ein Tierversuch weniger

Am Paul-Ehrlich-Institut (PEI) ist es gelungen, einen zellbasierten In-vitro-Test zur Chargenprüfung von Tetanustoxoid-Impfstoffen zu etablieren. Für solche Prüfungen auf Qualität und auf mit der Wirksamkeit korrelierende Eigenschaften im Potency-Test schreibt das Europäische Arzneibuch vielfach Tierversuche vor (In-vivo-Potency-Assays). Die am PEI entwickelte Alternativmethode erlaubt nun, den Einsatz von Tieren bei der experimentellen Arzneimittelprüfung – ohne Einbußen bei Qualität, Unbedenklichkeit und Wirksamkeit – so gering wie möglich zu halten, zumindest hinsichtlich von Tetanustoxoid-Impfstoffen.
Die PEI-Forscherinnen nutzten die Kenntnis des Mechanismus, mit dem das Immunsystem eine Immunantwort gegen Tetanustoxoid hervorruft. Dazu wurden menschliche periphere Blutleukozyten mit Tetanustoxoid-Antigenen und niedrigen Konzentrationen eines Toll-like-Rezeptorliganden stimuliert. Nach fünf Tagen wurde die Immunantwort anhand der Produktion des von den Leukozyten sezernierten Tetanustoxoid-spezifischen Immunglobulins G (IgG) quantifiziert. Der Machbarkeitsnachweis wurde mit gepaarten Proben von Spendenden vor und nach der Impfung erbracht. Bei der Verwendung von peripheren Blutleukozyten aus Buffy Coats, die bei der Herstellung von Blutprodukten als Beiprodukt entstehen, war die spezifische Reaktion auf Tetanustoxoid bei 30% der gespendeten Zellpräparationen reproduzierbar. Die Höhe der Tetanustoxoid-induzierten IgG-Produktion korrelierte mit einer höheren Anzahl von Gedächtnis-B-Zellen in den Leukozyten-Spenden, deren Anteil zukünftig für die Auswahl von für den In-vitro-Potency-Assay geeigneten Buffy Coats genutzt wird. Auch zeigte sich, dass Tetanustoxoid-spezifisches Immunglobulin G auch nachweisbar war, wenn die Blutleukozyten mit den Wirkstoffen eines DTaP-Kombinationsimpfstoffs (Diphtherie-Tetanus-azelluläre Pertussis) stimuliert wurden.
„Dieser Test stellt eine praktikable Möglichkeit dar, die spezifische Immunantwort sowohl durch Nachweis der B-Zell-Differenzierung als auch der Sekretion von Tetanustoxin-spezifischem Immunglobulin G durch Impfantigen und vollständigem Impfstoff zu überprüfen“, so resümierte Prof. Dr. Isabelle Bekeredjian-Ding, Leiterin der Abteilung Mikrobiologie des Paul-Ehrlich-Instituts, in einer Pressemitteilung des PEI. In Zukunft könnte der funktionelle Assay zusammen mit physikochemischen und immunchemischen Methoden die derzeit noch vorgeschriebenen Tierversuche bei der Chargenprüfung von Tetanustoxoid-haltigen Impfstoffen ersetzen. Dies wäre ein weiterer wichtiger Meilenstein auf dem Weg zur tierversuchsfreien Arzneimitteltestung.
Im Zuge der Tierwohl-Initiative des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) wurde 2015 am Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) das Deutsche Zentrum zum Schutz von Versuchstieren (Bf3R) gegründet. Hier können Wissenschaftler vor Beantragung von Tierversuchen nach dem Tierschutzgesetz unter anderem Einblick in laufende Studien mit Tierversuchen bekommen oder nach tierversuchsfreien Alternativ- und Ersatzmethoden recherchieren (https://www.bfr.bund.de/de/deutsches_zentrum_zum_schutz_von_versuchstieren.html | t1p.de/rvn5).