Was ist ein Bioassay?

Ein Bioassay, eine Kurzform des biologischen Assays, ist eine Art von Test, bei dem Wissenschaftler die Auswirkungen einer Substanz auf Lebewesen messen. Manchmal versuchen sie vorherzusagen, was eine Substanz mit dem Menschen macht, indem sie die Reaktionen anderer Lebewesen darauf beobachten. In anderen Fällen wird die Reaktion eines bestimmten Organismus oder Zelltyps verwendet, um eine unbekannte Substanz zu identifizieren. Bioassay-Tests werden oft von Tierschützern und von den Herstellern der getesteten Produkte kritisiert, die behaupten, dass sie manchmal verzerrte Ergebnisse liefern.

Es gibt zwei Hauptgründe für die Verwendung eines Bioassay-Ansatzes anstelle eines anorganischen Tests. Erstens ist es bei der Entwicklung eines neuen Medikaments oder bei der Behandlung der Wirkungen von Toxinen, die bisher nicht untersucht wurden, schwierig, die Wirkungen der Substanz auf Lebewesen abzuschätzen, ohne sie an Lebewesen zu testen. Anorganische Tests können Wissenschaftlern sagen, welche Moleküle in einer Substanz enthalten sind, aber Lebensformen und Zellen von Lebewesen reagieren auf unvorhersehbare Weise. Die verschiedenen Komponenten einer Substanz können zum Beispiel miteinander interagieren, so dass die Erkenntnis, die bei der Vorhersage der Wirkung von etwas auf eine Person am relevantesten ist, die Wirkung ist, die es auf ein anderes Wesen hatte, und nicht die einzelnen Komponenten sind.

Der zweite Grund ist, dass anorganische Tests möglicherweise nicht verfügbar sind. Manchmal löst eine Substanz eine Reaktion aus, aber die Wissenschaftler sind nicht in der Lage, die genaue Verbindung zu identifizieren, die sie verursacht hat. In diesen Fällen ist es oft unmöglich, einen anorganischen Test zu entwickeln, weil die Wissenschaftler nicht wissen, auf welches Molekül sie testen. Ein Wissenschaftler mag zum Beispiel denken, dass eine Pflanze giftig ist, aber er hat keine Möglichkeit zu wissen, welches Toxin aktiv sein könnte. Daher könnte er einen Bioassay durchführen, um zu sehen, ob die Einnahme der Pflanze für eine Maus toxisch ist.

Ein Bioassay ist jeder Test, bei dem Wissenschaftler eine Substanz auf lebendes Material aufbringen und die Ergebnisse quantifizieren. Es gibt zwei Kategorien dieser Tests. In-vitro-Tests verwenden lebende Materie wie Zellen. In-vivo-Tests verwenden den gesamten Organismus.
Wissenschaftler verwenden häufig In-vitro-Bioassays, um das Vorhandensein bestimmter Toxine zu testen. Ein gängiger In-vitro-Bioassay ist der Limulus-Test, benannt nach der Gattung der Pfeilschwanzkrebse. Wissenschaftler mischen eine Testkultur mit Blutzellen des Pfeilschwanzkrebses. Sie gerinnen in Gegenwart von Endotoxinen, bei denen es sich um Gifte handelt, die in einigen gramnegativen Bakterien vorkommen und beim Zerfall der Bakterienzellen freigesetzt werden. Dieser Test kann Wissenschaftlern helfen, die Bakterien zu identifizieren, mit denen sie es zu tun haben.

In-vivo-Tests werden häufig für prädiktive Tests verwendet, und das am häufigsten verwendete Tier in Bioassays ist die Maus. Wissenschaftler können beispielsweise schwangeren Mäusen Medikamente injizieren, um zu sehen, ob diese bestimmten Medikamente von der Mutter auf den Fötus übergehen. Sie können dann Empfehlungen aussprechen, ob Schwangere das Medikament einnehmen sollten.

In Frankreich wurden in jeder Saison In-vivo-Tests durchgeführt, um Austern auf Toxine zu testen. Mäusen wurde Austernsaft injiziert, und das Produkt konnte nicht versendet werden, wenn zwei Drittel der Mäuse innerhalb eines Tages starben. Austernfischer protestierten mit der Begründung, dass Mäuse oft an anderen Ursachen starben, und verurteilten sichere Produkte. Frankreich erkannte seine Einwände an, indem es im Januar 2010 das Ende dieser Praxis ankündigte. Dies bedeutet jedoch, dass künftige Austerntests auf eine bestimmte Anzahl von Toxinen begrenzt werden, bei deren Schwellen die Wissenschaftler glauben, dass sie Krankheiten verursachen.