Animals matter Warum wir mehr Tierschutz in der Nanotechnologie brauchen

Konferenz: Nano meets Future
Forschung ohne Nebenwirkungen?
Universität des Saarlandes, Saarbrücken, 22.04.2015

             Animals matter
      Warum wir mehr Tierschutz in der
        Nanotechnologie brauchen

                                                      Roman Kolar
                                                      Stellvertretender Leiter
                                                      Akademie für Tierschutz
                                                      Deutscher Tierschutzbund

Was hat Nanotechnologie mit Tierschutz zu tun?

      • Nanotechnologie von Politik, Forschung und Industrie als
        zukunftsweisende Technologie eingestuft
      • Öffentliche Skepsis gegenüber Nanotechnologie, insbesondere
        Einsatz von Nanomaterialien in verbrauchernahen Produkten

       Ängste vor Risiken
       Forderung nach umfassender Risikobewertung

Deutscher Tierschutzbund e.V. – Akademie für Tierschutz

Toxikologische Risikobewertung
                             nach heutigen Standards
 • Einsatz von Tieren in Tierversuchen stellvertretend für den Menschen
 • Verabreichung von Stoffen/NM auf verschiedensten Wegen (intravenös,
   Auftragen auf die Haut, Sondenfütterung, Beimischung in Futter und
   Trinkwasser, erzwungenes Einatmen von NM, etc.)
 • Auswertung der beobachteten Effekte auf Tiere im Versuch und ggf.
   Nachkommen
 • Rückschlüsse, dass ähnliche Effekte auch beim Menschen auftreten
   könnten
 • Einstufung der Stoffe/NM als für den Menschen sicher oder unsicher,
   Kategorisierung nach Art der vermuteten Auswirkung (z. B.
   krebserregend, schädlich für Nachkommen, etc.)

 Forderung nach Erforschung von Risiken zieht derzeit daher immer auch
  Tierversuche nach sich (trotz einer Vielzahl anerkannter und modernerer
  Alternativmethoden)

Deutscher Tierschutzbund e.V. – Akademie für Tierschutz

Was hat Nanotechnologie mit Tierschutz zu tun?

                             Tierversuche mit Nanomaterialien

           Risikobewertung /                               Forschung und
        Sicherheitsprüfung von                            Entwicklung (z. B.
      Produkten und Inhaltsstoffen                         Nanomedizin)

Deutscher Tierschutzbund e.V. – Akademie für Tierschutz

Forschung und Entwicklung

      • Versuche mit neuem Material/neuen Wirkstoffkandidaten an
        Tieren
      • Untersuchung der Wirkweise und Effekte auf die Tiere
      • Rückschlüsse, ob Wirkweise/Effekte beim Menschen
        vergleichbar
      • Weitere Tierversuche oder klinische Erprobung

Deutscher Tierschutzbund e.V. – Akademie für Tierschutz

Tierversuche – aus Sicht des Tierschutzes

           • Schmerzen, Leiden,
             Schäden ohne Grenzen
           • Erhebliche
             Einschränkung
             artgemäßen Verhaltens
           • Psychische Belastung:
             Angst, Verhaltens-
             störungen etc.
           • In den meisten Fällen
             Tod am Versuchsende

Deutscher Tierschutzbund e. V. – Akademie für Tierschutz

Tierversuche – aus Sicht des Tierschutzes

            Leiden der Tiere beginnt bereits vor dem Versuch

           • Herkunft (evtl. Fang)
           • Transport
           • Zucht und Haltung
           • Handling

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Toxikologische Tierversuche – aus Sicht des Tierschutzes

      • Vergiftung (und Folgen) zumeist bei vollem Bewusstsein
      • Folgen: z.B. Krämpfe, innere Blutungen, Organversagen,
        Atemlähmungen, Tod
      • Auch trächtige Tiere und Jungtiere einbezogen
      • Beinhaltet (unrealistisch) hohe Dosen der Testsubstanzen
      • In sog. „repeated dose studies“ kumuliert das Leid der Tiere (Stress
        durch Handling, wiederholte Gabe von hohen Dosen, Substanzeffekte)

       Extremes Tierleid

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Tierversuche – Position der Tierschutzorganisationen

           Ethische und wissenschaftliche Argumente
           sprechen gegen Tierversuche

  • Verantwortung für das                                  • Mangelnde
    Tier statt „Recht des                                    Übertragbarkeit
    Stärkeren“
                                                           • Fraglicher Nutzen
  • Hohe Leidensfähigkeit,
                                                           • Alternative moderne
    Schmerzempfinden
                                                             Methoden

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Tierversuche: Aktuelle Rechtslage
           Rechtliche Verankerung von Tierschutz und Schutz von zu
           wissenschaftlichen Zwecken verwendeten Tieren im EU-Recht

           Vertrag über die Arbeitsweise der Europäischen Union (AEUV),
           Artikel 13 (geändert 2009):
            "Bei der Festlegung und Durchführung der Politik der Union in den Bereichen
            Landwirtschaft, Fischerei, Verkehr, Binnenmarkt, Forschung, technologische
            Entwicklung und Raumfahrt tragen die Union und die Mitgliedstaaten den
            Erfordernissen des Wohlergehens der Tiere als fühlende Wesen in
            vollem Umfang Rechnung; sie berücksichtigen hierbei die Rechts- und
            Verwaltungsvorschriften und die Gepflogenheiten der Mitgliedstaaten
            insbesondere in Bezug auf religiöse Riten, kulturelle Traditionen und das
            regionale Erbe."

Deutscher Tierschutzbund e. V. – Akademie für Tierschutz

Tierversuche: Aktuelle Rechtslage
        •    Richtlinie 2010/63/EU
        •    Übereinkommen ETS 123 des Europarats von 1986

        •    Deutsches Tierschutzgesetz
             (Fünfter Abschnitt „Tierversuche“ §§ 7-9, 10, 11, 15, 16) vom 4.
             Juli 2013 und neue Tierversuchsverordnung vom 01.08.2013
        •    Neufassung Versuchstiermeldeverordnung und AVV (noch in
             Arbeit)

  Gemeinsame Grundprinzipien:
  • Die Versuche müssen für einen bestimmten Zweck unerlässlich sein
  • Anzahl Tiere sowie Schmerzen, Leiden und Schäden müssen auf
    mögliches Mindestmaß reduziert werden (3R-Prinzip)
  • Schmerzen, Leiden und Schäden der Tiere müssen ethisch vertretbar
    sein

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Tierversuche: Aktuelle Rechtslage
  Behördliches Genehmigungs- (Tierversuche für Forschungszwecke)
    bzw. Anzeigeverfahren (regulatorische Tierversuche)
  (Forschung: Behörde wird von beratender Kommission unterstützt)

            Behörde prüft:
            • formale Kriterien
            • Unerlässlichkeit
            • Tierzahl
            • Leidensverminderung
            • ethische Vertretbarkeit

  gilt grundsätzlich für alle Tierversuchsvorhaben

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Tierversuche: Aktuelle Rechtslage

                                         Ethische Vertretbarkeit

                                                    Abwägung

                Belastungen
                                                               Nutzen für den
                für dieTiere
                                                               Menschen

          Was heißt das für die Risikobewertung von Stoffen/NM?

Deutscher Tierschutzbund e. V. – Akademie für Tierschutz

Warum wir mehr Tierschutz in der
                           Nanotechnologie brauchen

  • In öffentlicher Diskussion und im Fachdiskurs
    über    Nanotechnologie auch Thematisierung
    gesellschaftlicher und ethischer Gesichtspunkte

  • Verantwortung      für     Tiere/Tierethik/Tierschutz
    weitgehend       ignoriert     –     währenddessen
    unreflektierter Verweis auf und Forderung nach
    Tierversuche(n)

Deutscher Tierschutzbund e.V. – Akademie für Tierschutz

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Deutscher Tierschutzbund e. V. – Akademie für Tierschutz

Deutscher Tierschutzbund e. V. – Akademie für Tierschutz

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Risikobewertung: Verbrauchersicherheit und
                   Umweltschutz vs. Tierschutz?

    Gemeinsames Ziel:

    •
                                                  ?
    Mensch, Tier und Umwelt sollen vor Gefahren geschützt werden, d.h.

         Neue Stoffe und Produkte sollen sicher sein
    •    Informationslücken bei bereits verwendeten Stoffen und Produkten sollen
         geschlossen werden
    •    Gefährliche Stoffe sollen durch unbedenkliche Stoffe ersetzt werden

Deutscher Tierschutzbund e.V. – Akademie für Tierschutz

Problem: Risikobewertung anhand von Tierversuchen
Prämisse: Tierversuche unerlässlich für Verbraucher- und Umweltschutz
Aber
•    Viele Tierversuchsmethoden in der regulatorischen Toxikologie veraltet,
     stammen aus den 1940er Jahren
 Nie umfassend auf Aussagekraft für den Menschen überprüft
•    Zunehmend Studien: Tierversuche nicht verlässlich, schlecht reproduzierbar &
     mangelnde Humanrelevanz
•    Demgegenüber Überlegenheit intelligenter tierversuchsfreier Teststrategien:
     Relevanz, Reproduzierbarkeit (+ andere Faktoren)

Deutscher Tierschutzbund e.V. – Akademie für Tierschutz

Ziel: Risikobewertung ohne Tierleid
• Neue Technologien = Chance/Notwendigkeit Risikobewertung neu zu
  gestalten
• Entwicklungspotenzial für neue Prüfmethoden und tierversuchsfreie
  Prüfstrategien (integrated testing strategies, ITS)
Kein Ideenmangel, sondern Mangel an Fördergeldern und Koordination

• Konsequente Anwendung des Vorsorgeprinzip bei Hinweisen auf gefährliche
  Eigenschaften von Chemikalien etc.
• Bedarfsprüfung/Bewertung des Nutzens bei der Entscheidung über
  Tierversuche

Deutscher Tierschutzbund e.V. – Akademie für Tierschutz

Beispiele für tierversuchsfreie Testmethoden für NM, die
       in der Risikobewertung eingesetzt werden (können)
• In silico Modellierung und Vorhersage der Toxizität von NMs
• In vitro Permeabilität / Modelle biologischer Barrieren (Kulturen und
  3D-Organ und Gewebemodelle aus humanen und tierischen Zellen: z.
  B. Mundschleimhaut, Haut, Blutgefäße, Darm) für Aussagen darüber,
  ob NMs z. B. in die Haut eindringen
• In vitro Lungen-Toxizität (z. B. Tests an Humanzellen aus dem
  Lungenepithel; Nano-Aerosol- oder Flow-Chambers;) zur Prüfung von
  toxischen Effekten beim Einatmen von NMs
• In vitro Hautreizung- und Verätzung (gängige Hautmodelle; z. B. für
  Testung Sonnencreme mit NM)
• Multi-Organ-Chips (Nachbildung Weg NM durch menschlichen
  Körper)

Deutscher Tierschutzbund e.V. – Akademie für Tierschutz

Mit ungleichem Maß gemessen
                – in vitro Testmethoden vs. Tierversuche

• Ansprüche an in vitro Methoden sind unrealistisch hoch
• In vitro Methoden seien bspw. anfällig für Entstehung von Artefakten
  (Agglomerationen etc. durch Reaktionen Nanomaterial mit z. B.
  Zellkulturmedium; Probleme, Nanomaterialien in Lösung zu bringen, etc.)
 Wegen Zweifeln an in vitro Methoden wird Anpassung nur zaghaft
weiterverfolgt oder sogar eingestellt
• ABER: zahlreiche Probleme in vitro können mit geeigneter Anpassung der
  Methodenprotokolle/Reagenzien vermieden werden

• Chancen für neue auf Nanomaterialien zugeschnittene Konzepte der
  Risikobewertung nicht genutzt
   Tierversuche bleiben Standardtestmethode

Deutscher Tierschutzbund e.V. – Akademie für Tierschutz

Mit ungleichem Maß gemessen
                – in vitro Testmethoden vs. Tierversuche
    Blindes Vertrauen in Tierversuchsergebnisse:

    • Tierversuche werden kaum systematisch hinsichtlich Aussagekraft
      oder Tauglichkeit hinterfragt/überprüft
    • Auch hier Probleme, die die Ergebnisse verfälschen (Probleme bei
      Dosimetrie; Schwierigkeit, die NM im Körper zu verfolgen, etc.),
      diese werden jedoch kaum thematisiert

Deutscher Tierschutzbund e.V. – Akademie für Tierschutz

Deutscher Tierschutzbund e.V. – Akademie für Tierschutz

„Versuchstiere sterben sinnlos – drastische Überdosen und andere Fehler

Auch fand Krug heraus, dass manche Experimentatoren ihre Versuchstiere mit
absurd hohen Mengen an Nanopartikeln traktieren. So fütterten chinesische
Wissenschaftler Mäuse mit fünf Gramm Titanoxid pro Kilogramm Körpergewicht,
ohne Effekte festzustellen. Zum Vergleich: Die halbe Menge Kochsalz hätte die Tiere
bereits getötet.
Auch bei der Untersuchung der Lungengängigkeit von Nanopartikeln wird
geschlampt und geschludert: Inhalationsversuche sind teuer und aufwändig, weil
dafür eine definierte Menge Partikel in der Luft verwirbelt werden muss. Einfacher ist
es, die Partikel direkt in die Luftröhre des Tiers zu platzieren («Instillation»). Dabei
übertreiben manche Forscherinnen und Forscher derart, dass die Tiere an der
schieren Masse der Nanopartikel ersticken. “

Deutscher Tierschutzbund e.V. – Akademie für Tierschutz

Gesetzliche Regulierung von Nanomaterialien

    • Bislang keine separate, Nanomaterialien-spezifische Regulierung in
      D, EU und international

    • Auf    EU-Ebene:    Regelungen     zur               Kennzeichnung  von
      Nanomaterialien als Inhaltsstoff in                 Produkten (Kosmetik,
      Lebensmittel), einheitliche Definition              von Nanomaterialien,
      Arbeitsgruppe zu Nanomaterialien

Deutscher Tierschutzbund e.V. – Akademie für Tierschutz

Gesetzliche Regulierung von Nanomaterialien

    • Risikobewertung: nano-spezifische Sicherheitsbewertung bislang
      nur in EU-Biozid Verordnung und Novel Foods Verordnung
      vorgesehen
    • EU –Chemikalienverordnung REACH: keine eigenen Regelungen zu
      Nanomaterialien, keine gesonderten Prüfmethoden vorgesehen; NM
      werden wie „bulk material“ behandelt
    • International:   Anpassung      bereits  existierender   OECD
      Testvorschriften & Entwicklung an neuer, nano-spezifischer
      Testmethoden  Working Party on Manufactured Nanomaterials
      (WPMN)

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Unkoordinierte Prüf- und Forschungsprogramme
    Zahlreiche Prüf- und Forschungsprogramme auf internationaler, EU-
    Ebene und nationaler Ebene (Auswahl):
    • International: OECD WPMN Sponsorship Programme for the Testing
      of Manufactured Nanomaterials: Testung von 13 NMs; 9 Endpunkte
      “mammalian toxicity”, in vivo Tests mit existierenden OECD TGs,
      kein Abwarten der Ergebnisse aus WGs zur Prüfung Anpassung
      OECD TGs für Testung MNs
    • EU: European NanoSafety Cluster: 49 Einzelprojekte, (u. a.
      NANoREG, Safe Implementation of Innovative Nanoscience and
      Nanotechnology (SIINN)), QualityNano, EuroNanoMed

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Unkoordinierte Prüf- und Forschungsprogramme

      D: NanoBioDetect, nanoCOLT - Long-term effect of modified carbon
      black nanoparticles on healthy and damaged lungs, INHALT-90: 90 days
      inhalation testing with CeO2 in the rat and subsequent analysis of gene
      expression profiles for the early detection of toxic / carcinogenic effects,
      NanoUmwelt

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Unkoordinierte Prüf- und Forschungsprogramme

   Probleme:

    Zu wenig Abstimmung bzw. Austausch zwischen einzelnen
     Programmen:
    Doppelung    von     Testreihen,   Verschwendung      von    Geldern;
     Verschwendung von Tierleben; Probleme, wenn Ergebnisse
     voneinander abweichen
    Keine erkennbare Prüfstrategie: in vitro Versuche laufen parallel zu
     Tierversuchen, anstatt zunächst Materialeigenschaften zu untersuchen,
     dann in vitro zu testen und nur als letztes Mittel Tierversuche
     einzusetzen

Deutscher Tierschutzbund e.V. – Akademie für Tierschutz

Unkoordinierte Prüf- und
             Forschungsprogramme: Lösungsansätze

       •   Bessere Kommunikation zwischen Koordinatoren einzelner
           Forschungs- und Prüfprogramme
       •   Entwicklung einer einheitlichen Prüfstrategie: zunächst Erfassung
           aller verfügbaren Daten zu einem NM  Überprüfung der
           Materialeigenschaften (physico-chemico)  in vitro Testung 
           Tierversuche nur als letztes Mittel
       •   Umfassende Forschungsprogramme, die sich ausschließlich mit der
           Entwicklung tierversuchsfreier Prüfmethoden für NMs befassen
       •   Drastische Aufstockung der Förderung der Entwicklung
           tierversuchsfreier Forschungsmethoden

Deutscher Tierschutzbund e.V. – Akademie für Tierschutz

Zusammenfassung
          • Tierversuche auch bei Testung von Nanomaterialien als
            „Goldstandard“; Aussagekraft kaum hinterfragt, ethische
            Gesichtspunkte ausgeblendet
          • Qualitative Mängel von Tierversuchsstudien; Ergebnisse
            aus wiss. Sicht oft nicht aussagekräftig
          • Unrealistisch hohe Ansprüche an in vitro Methoden; in der
            Folge wg. zu großer Skepsis oft nicht angewendet,
            Weiterentwicklung wird eingestellt
          • Forschungs-      und      Prüfprogramme    schlecht   bzw.
            unzureichend koordiniert  Redundanz bei Tierversuchen
            in den diversen Projekten und Studien
          • Zu wenig Projekte, die sich spezifisch mit der Entwicklung
            von tierversuchsfreien Testmethoden für Nanomaterialien
            befassen

Deutscher Tierschutzbund e.V. – Akademie für Tierschutz

Fazit

             Wir brauchen mehr Tierschutz in der Nanotechnologie!

     • Tierethik in ethischen Diskurs zu Nanotechnologie einbeziehen
     • Ethischen Beweggründen und rechtlicher Verpflichtung zu Tierschutz
       Rechnung tragen: auf Verwendung lebender Tiere verzichten oder
       deren Einsatz wo immer möglich reduzieren
     • Statt Forderung nach unsicheren Tierversuchen  aussagekräftige
       und moderne tierversuchsfreie Methoden für die Risikobewertung
       anwenden bzw. entwickeln
     • Potentiale der Nanotechnologie nutzen, auch um Entwicklung
       tierversuchsfreier Forschungs- und Testmethoden voranzutreiben

Deutscher Tierschutzbund e.V. – Akademie für Tierschutz

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

    www.tierschutzbund.de