Animals matter Warum wir mehr Tierschutz in der Nanotechnologie brauchen

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1 Konferenz: Nano meets Future Forschung ohne Nebenwirkungen? Universität des Saarlandes, Saarbrücken, Animals matter Warum wir mehr Tierschutz in der Nanotechnologie brauchen Roman Kolar Stellvertretender Leiter Akademie für Tierschutz Deutscher Tierschutzbund

2 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

3 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)

4 Was hat Nanotechnologie mit Tierschutz zu tun? Tierversuche mit Nanomaterialien Risikobewertung / Sicherheitsprüfung von Produkten und Inhaltsstoffen Forschung und Entwicklung (z. B. Nanomedizin)

5 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

6 Tierversuche aus Sicht des Tierschutzes Schmerzen, Leiden, Schäden ohne Grenzen Erhebliche Einschränkung artgemäßen Verhaltens Psychische Belastung: Angst, Verhaltensstörungen etc. In den meisten Fällen Tod am Versuchsende Deutscher Tierschutzbund e. V. Akademie für Tierschutz

7 Tierversuche aus Sicht des Tierschutzes Leiden der Tiere beginnt bereits vor dem Versuch Herkunft (evtl. Fang) Transport Zucht und Haltung Handling Deutscher Tierschutzbund e. V. Akademie für Tierschutz

8 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

9 Tierversuche Position der Tierschutzorganisationen Ethische und wissenschaftliche Argumente sprechen gegen Tierversuche Verantwortung für das Tier statt Recht des Stärkeren Hohe Leidensfähigkeit, Schmerzempfinden Mangelnde Übertragbarkeit Fraglicher Nutzen Alternative moderne Methoden Deutscher Tierschutzbund e. V. Akademie für Tierschutz

10 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

11 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 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 Deutscher Tierschutzbund e. V. Akademie für Tierschutz

12 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 Deutscher Tierschutzbund e. V. Akademie für Tierschutz

13 Tierversuche: Aktuelle Rechtslage Ethische Vertretbarkeit Abwägung Belastungen für dietiere Nutzen für den Menschen Was heißt das für die Risikobewertung von Stoffen/NM? Deutscher Tierschutzbund e. V. Akademie für Tierschutz

14 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)

15 Deutscher Tierschutzbund e. V. Akademie für Tierschutz

16 Deutscher Tierschutzbund e. V. Akademie für Tierschutz

17 Deutscher Tierschutzbund e. V. Akademie für Tierschutz

18 Deutscher Tierschutzbund e. V. Akademie für Tierschutz

19 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

20 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)

21 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

22 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)

23 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

24 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

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26 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.

27 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

28 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)

29 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

30 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

31 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

32 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

33 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

34 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

35 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!