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Neuer Versuchsaufbau für verbesserte Reproduzierbarkeit bei Tierexperimenten

Studienergebnisse in der Forschung müssen präzise und wiederholbar sein. An der Uni Münster wurde gezeigt, dass ein neuer Versuchsaufbau die Reproduzierbarkeit und Aussagekraft von Ergebnissen aus der tierexperimentellen Forschung verbessern kann.

Reproduzierbarkeitskrise durch strikte Standards

Studienergebnisse in der Forschung müssen präzise und wiederholbar sein. An der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) haben Verhaltensbiologen in einem neuen Versuchsaufbau die Reproduzierbarkeit und Aussagekraft von Ergebnissen aus der tierexperimentellen Forschung verbessern können.

Für Versuche gibt es strikte standardisierte Laborbedingungen. Doch trotz hoher Standards lassen sich in der Praxis Ergebnisse aus einzelnen Studien nicht immer reproduzieren. Besonders wenn Tiere für Forschungszwecke eingesetzt werden und die Originalstudie nicht wiederholbar ist, wirft dies ethische Fragen auf. Standardisiert heißt, alle Tiere müssen am gleichen Tag im Frühjahr, zur gleichen Uhrzeit von dem gleichen Forschenden getestet werden. Bereits eine andere Jahres- oder Uhrzeit können zur Folge haben, dass sich die Daten unterscheiden. Die Forschung fragt sich jedoch seit Längerem, ob nicht gerade die sehr strikte Standardisierung die Ursache für die "Reproduzierbarkeitskrise" sein könnte.

Miniexperimente zu unterschiedlichen Zeiten

Anstatt wie üblich alle Tiere eines Versuchs unter strikt standardisierten Bedingungen an einem Zeitpunkt zu testen, teilten die WissenschaftlerInnen das großes Experiment in kleinere, unabhängige Experimente auf. Dadurch unterschieden sich die laborspezifischen Bedingungen wie Geräuschpegel oder Temperatur geringfügig. "Es ist wichtig, die biologische Variation aus dem echten Leben auch im Labor abzubilden. Wir konnten nachweisen, dass eine leichte Änderung des Versuchsdesigns enorme Konsequenzen für den Erkenntnisgewinn hat", erläutert Doktorandin Vanessa von Kortzfleisch.

Repruduzierbarer und aussagekräftiger als bisheriges Versuchsmuster

Getestet wurde der neue Versuchsaufbau mit mehreren Wochen Abstand an Mäusen verschiedener Zuchtlinien. Um die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse in beiden Versuchsdesigns zu überprüfen, wiederholten die WissenschaftlerInnen den gleichen Verhaltensversuch in jedem Design vier Mal. "Die Ergebnisse aus dem Mini-Experiment-Design sind reproduzierbarer und aussagekräftiger als die Ergebnisse aus dem bisher genutzten standardisierten Versuchsdesign", betont von Kortzfleisch.

Die Verbesserung des Studiendesigns ist ein wichtiger Bestandteil der tierbasierten Forschung. Zwar sind viele Tierversuche noch unerlässlich, aber sie können auf ein notwendiges Minimum beschränkt werden. Als Richtlinie gilt das Konzept der "3R": replacement (Ersatz), reduction (Verringerung) und refinement (Verbesserung). Der neu entwickelte Versuchsaufbau lässt sich einfach in der Forschungspraxis umsetzen und reduziert solche Versuche.

Quelle:
Kortzfleisch, V.T., Karp, N.A., Palme, R. et al (2020): Improving reproducibility in animal research by splitting the study population into several ‚mini-experiments‘. Sci Rep 10, 16579. https://doi.org/10.1038/s41598-020-73503-4