Die Geschichte des Zebrafisches

In den Tiefen tausender wissenschaftlicher Experimente verbirgt sich ein Wesen mit Flossen und einem niedlichen gestreiften Anzug, das im Mittelpunkt zahlreicher Forschungsarbeiten stand. Ein kleiner Süßwasserfisch aus Asien hat sich in den letzten fünf Jahrzehnten zu einem der am häufigsten in der Wissenschaft untersuchten Organismen entwickelt. Sein umfassend charakterisiertes Genom hat die genetische Manipulation und die Erstellung von Hunderten von Krankheitsmodellen ermöglicht. Zudem hat seine transparente Embryonalentwicklung die Beobachtung zellulärer Prozesse in Echtzeit ermöglicht. All dies ist seinem schnellen Fortpflanzungszyklus zu verdanken, der es ermöglicht, innerhalb kurzer Zeit mehrere Generationen zu züchten.

Es handelt sich um den Zebrafisch. Sein wissenschaftlicher Name lautet Danio rerio, der aus bengalischen und lateinischen Wortstämmen stammt und wörtlich „kleiner gestreifter Fisch der Reisfelder“ bedeutet. Diese Art wurde als Modellorganismus genutzt, um Fortschritte in der Genetik, der Entwicklungsbiologie, der Toxikologie und der Erforschung menschlicher Krankheiten (wie Krebs, Herz- und Augenerkrankungen sowie neurodegenerative und immunologische Erkrankungen) zu begründen, und zwar sowohl bei der Modellierung von Krankheiten als auch bei der Prüfung von Arzneimitteln oder Therapien. Es ist sehr wahrscheinlich, dass man bei der Suche nach wissenschaftlichen Artikeln jeglicher Art auf mehr als ein Experiment mit Zebrafischen stößt. Doch obwohl sie in der Wissenschaft so verbreitet sind, gibt es keine genauen weltweiten Zahlen darüber, wie viele von ihnen in der Forschung eingesetzt werden. Dies liegt daran, dass die meisten Länder ihren Einsatz nicht melden und insbesondere daran, dass Larven, die jünger als 5 Tage nach der Befruchtung sind, nicht unter die Vorschriften fallen, obwohl sie am häufigsten verwendet werden. In Europa und im Vereinigten Königreich weisen offizielle Aufzeichnungen jährlich Hunderttausende von Fischen aus, wobei Danio rerio die am häufigsten verwendete Art ist, während in den Vereinigten Staaten keine Meldepflicht für deren Verwendung besteht.

Einer der Gründe, warum der Zebrafisch in der Wissenschaft so häufig eingesetzt wird, liegt in seiner genetischen Ähnlichkeit mit dem Menschen. Etwa 70 % seines Genoms stimmen mit unserem überein, und rund 84 % der Gene, die mit menschlichen Krankheiten in Verbindung stehen, haben ein Äquivalent bei diesem Tier. Darüber hinaus hat seine Fähigkeit zur Regeneration von Gewebe, wie beispielsweise Herz- und Nervengewebe, ihn zu einem Schlüsselorganismus in der Forschung zu regenerativen Therapien gemacht. Diese Eigenschaften haben den Zebrafisch seit den 1930er Jahren zu einem der am häufigsten verwendeten Tiere für die Erprobung neuer Behandlungsmethoden gemacht, wobei die Zahl der Versuche seit den 1970er Jahren erheblich zugenommen hat. Dies ist jedoch eher auf ein Phänomen der evolutionären Erhaltung zurückzuführen als auf einen stichhaltigen ethischen Grund, der den Einsatz von Arten rechtfertigt, die fälschlicherweise als „weniger empfindungsfähig“ angesehen werden.

Was wissen wir und was wissen wir nicht über die Empfindungsfähigkeit von Fischen?

Die Empfindungsfähigkeit, also die Fähigkeit, Empfindungen und Emotionen zu erleben, wurde traditionell mit Säugetieren und Vögeln in Verbindung gebracht, wodurch Fische und andere Arten viele Jahre lang aus der ethischen Debatte ausgeklammert blieben. Die anatomischen Unterschiede zwischen den Nervensystemen von Fischen und Säugetieren haben zu der Frage geführt, ob das Erleben von Schmerz und Stress in der aquatischen Umwelt mit dem von Landtieren vergleichbar ist.

Häufig wird argumentiert, dass ihre Wahrnehmung nicht mit der von Menschen oder Säugetieren vergleichbar sei, da sie nicht dieselben Reaktionen auf schädliche Reize zeigen oder keine entsprechenden Abwehrmechanismen besitzen. Dies bedeutet jedoch nicht, dass sie keinen Schmerz empfinden; unsere voreingenommene Wahrnehmung hebt die Realität ihrer Erfahrung nicht auf. Hinzu kommt, dass die gesammelten Erkenntnisse darauf hindeuten, dass diese Annahmen neu bewertet werden müssen: Verschiedene Studien haben gezeigt, dass Meerestiere, darunter auch Zebrafische, über komplexe Nervensysteme verfügen, die es ihnen ermöglichen, Stress und Schmerz zu empfinden sowie Neues zu lernen. So zeigen Zebrafische beispielsweise Verhaltensreaktionen auf Verletzungen, wie das Reiben an Oberflächen nach einer Verletzung oder das Meiden von Bereichen, in denen sie Stromschläge oder andere schmerzhafte Reize erfahren haben. Diese Reaktionen entsprechen adaptiven Verhaltensweisen, die auf eine bewusste Schmerzerfahrung hindeuten, die weitaus tiefer ist, als wir sie verstehen. Sie haben das Bedürfnis, sich zu beruhigen oder sich aus potenziell gefährlichen Umgebungen zurückzuziehen, indem sie verschiedene Formen der Zuflucht suchen und sehr offene Räume oder Gebiete meiden, in denen sich ihre Hauptfressfeinde aufhalten.

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Warum sorgen sie nicht für ebenso viele Diskussionen wie die Landarten?

Fische wurden bisher als weniger komplex und daher als weniger fähig zum Leiden angesehen. Zudem spielen sie nach wie vor eine zentrale und wichtige Rolle in Rohstoffindustrien wie der Fischerei und der Aquakultur, wodurch die Vorstellung aufrechterhalten wird, dass es sich bei ihnen um „Produkte“ handelt und nicht um Lebewesen mit eigenen Rechten und Empfindungen. Diese Wahrnehmung wurde dadurch verstärkt, dass sie keine für Menschen wahrnehmbaren Gesichtsausdrücke oder Laute von sich geben, was es uns erschwert, Empathie zu empfinden und ihr Leiden nachzuvollziehen.

Die internationalen Vorschriften zur Verwendung von Tieren in der Forschung waren in Bezug auf Fische weitaus weniger streng und erlaubten deren Einsatz in Versuchen, die für andere Tierarten niemals genehmigt worden wären. Tatsächlich sehen die Grundsätze der 3R-Prinzipien (Ersatz, Reduzierung und Verfeinerung) werden sie oft fälschlicherweise als „Ersatzmodell“ angesehen. Fische sind Wesen, die moralischer Berücksichtigung bedürfen; den Einsatz von Säugetieren durch Fische zu ersetzen, ist kein wirklicher Ersatz für die Tierversuche, sondern lediglich eine Verlagerung des Leids auf Individuen, denen auf unserer anthropozentrischen Skala ein geringerer Wert beigemessen wird.

Alternativen zur Verwendung von Zebrafischen

Die dringende Notwendigkeit, den Einsatz von Tieren in der wissenschaftlichen Forschung zu reduzieren, hat die Entwicklung alternativer Methoden vorangetrieben. Dazu gehören In-vitro-Modelle, Organ-on-a-Chip-Modelle und computergestützte Modellierung als wirksame und ethisch vertretbare Werkzeuge erwiesen. In-vitro-Modelle nutzen aus menschlichem Gewebe gewonnene Zellkulturen, um biologische Prozesse ohne den Einsatz von Tieren zu untersuchen. Zu den herausragenden Beispielen zählen Modelle aus rekonstituierter menschlicher Haut, die für Toxizitäts- und Korrosionstests verwendet werden. Diese Systeme ermöglichen es, die zelluläre Reaktion in einer kontrollierten Umgebung zu bewerten, wodurch die Genauigkeit der Ergebnisse verbessert und die Abhängigkeit von Tierversuchen verringert wird. Organ-on-Chip-Systeme hingegen kombinieren Zellkulturen mit mikrofluidischen Systemen, um die Physiologie menschlicher Organe exakt zu simulieren. Darüber hinaus hat die computergestützte Modellierung (in silico), gestützt auf Bioinformatik und künstliche Intelligenz, erhebliche Fortschritte bei der Vorhersage der Toxizität und Wirksamkeit neuer Wirkstoffe gemacht.

Die Anwendung dieser Methoden fördert nicht nur die Forschungsethik, sondern verbessert auch die Qualität und Relevanz wissenschaftlicher Erkenntnisse. Da diese Techniken die menschliche Biologie genauer nachbilden, liefern sie direkt anwendbare Ergebnisse und beseitigen die enormen Risiken, die mit der Extrapolation von Daten zwischen verschiedenen Arten verbunden sind. Auf diese Weise entwickelt sich die wissenschaftliche Gemeinschaft hin zu verantwortungsbewussteren und effektiveren Praktiken.

Alle fühlenden Wesen verdienen Respekt

Die erdrückenden Beweise dafür, dass Fische Schmerzen empfinden können, zwingen uns dazu, ihren Umgang in Laboren zu überdenken. Bildung spielt in diesem Prozess eine entscheidende Rolle, indem sie ein tieferes Verständnis für die Empfindungsfähigkeit von Tieren fördert und den Respekt vor allen Lebensformen stärkt. Bildungseinrichtungen und Forschungszentren müssen aktuelle Erkenntnisse über die Empfindungsfähigkeit von Fischen in ihre Lehrpläne integrieren und der Verfügbarkeit alternativer Methoden Vorrang einräumen. Wenn die Motivation für den Einsatz von Zebrafischen in ihrer genetischen Ähnlichkeit mit dem Menschen liegt, ist die konsequente Schlussfolgerung nicht, Fische anstelle von Mäusen zu verwenden, sondern Modelle auf der Basis menschlicher Zellen einzusetzen, die diese Biologie direkt nachbilden. Ebenso ist es von entscheidender Bedeutung, dass Richtlinien und Vorschriften aktualisiert werden, um diesen Fortschritten Rechnung zu tragen und eine ethische Behandlung aller in der Wissenschaft verwendeten Tiere zu gewährleisten. 

Der respektvolle Umgang mit Fischen ist nicht nur eine moralische Pflicht, sondern auch eine Chance, die Qualität und Genauigkeit der biomedizinischen Forschung zu verbessern und so auf eine Zukunft hinzuarbeiten, in der Wissenschaft und Mitgefühl endlich Hand in Hand gehen.

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