Ein virtueller Fisch zur Untersuchung von Chemikalien

Der Mensch produziert viele verschiedene Arten von Chemikalien, die in die Umwelt gelangen. Damit diese Chemikalien zugelassen werden können, müssen Behörden sicherstellen, dass diese keine negativen Auswirkungen auf Tiere und Pflanzen haben. Um dies zu testen, werden vor allem Fische eingesetzt, da sie sich dafür besonders gut eignen. Fische sind zudem eine wichtige Nahrungsquelle für den Menschen, was bedeutet, dass die Gesundheit von Fischen direkt mit der Gesundheit des Menschen verknüpft ist. Jedes Jahr werden weltweit Millionen Fische für solche Umweltverträglichkeitstests eingesetzt.

Das Projekt von Kristin Schirmer von der Eawag baut auf einem Meilenstein auf: Im Jahre 2021 hat die Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) erstmals einen Test zugelassen, mit dem, basierend auf Fischzelllinien (dauerhaft kultivierbare Fischzellen), die Auswirkungen von Umweltchemikalien untersucht werden können.

Ein Test alleine kann jedoch nur einen kleinen Teil der gesamten Umweltverträglichkeit abdecken, weshalb das Team um Schirmer im Rahmen des NFP-Projektes einen Schritt weiter gehen wird. Das Team wird zusätzliche Fischzelllinien untersuchen (Darm, Leber, Hirn etc.) und die Daten aus diesen verschiedenen Tests mit Hilfe von Computermodellen kombinieren. Die Vision besteht darin, die Daten aus möglichst vielen Fischorganen in ein Computermodell einfliessen zu lassen, so dass ein virtueller Fisch entsteht, an dem in Zukunft die Chemikalien getestet werden können.

«Entscheidend ist, dass wir unseren virtuellen Fisch von Anfang an und Hand in Hand mit Partnern aus Industrie und Behörden entwickeln. Nur so können wir sicherstellen, dass unser Projekt am Ende erfolgreich ist und von den Behörden akzeptiert und unterstützt wird», so Projektleiterin Kristin Schirmer.

Expanding the fish invitrome towards a modular, socio-technical framework for animal-free prediction of chemical toxicity to fish