Das 3R-Prinzip – Replace, Reduce, Refine – ist eine zentrale Leitlinie für verantwortungsvolle biomedizinische Forschung. Ein neu entwickelter präklinischer Workflow zeigt am Beispiel des Retinoblastoms, wie sich dieses Prinzip durch die Kombination moderner Modellsysteme konsequent umsetzen lässt.

Ausgehend von Tumormaterial werden zunächst stabile Tumor- und Stromazelllinien etabliert, die als Grundlage für funktionelle Untersuchungen und Wirkstofftests dienen. Anschließend werden aus diesen Zellen dreidimensionale Sphäroidkulturen erzeugt, die wichtige Eigenschaften des Tumormikromilieus – etwa Zell-Zell-Interaktionen und Gradienten für Sauerstoff und Nährstoffe – realistischer abbilden als klassische 2D-Zellkulturen. In diesem Modell können neue therapeutische Ansätze unter physiologisch relevanteren Bedingungen getestet werden.

Vielversprechende Kandidaten werden anschließend im CAM-Modell (Chorioallantoismembran des Hühnerembryos) untersucht, das Tumorwachstum, Angiogenese und Invasionsprozesse in einer komplexeren biologischen Umgebung analysierbar macht. Erst nach dieser zweistufigen Vorauswahl werden ausgewählte Ansätze in ein Nagermodell überführt.

Durch die systematische Vorselektion in vitro und in ovo reduziert der Workflow die Zahl notwendiger Tierversuche deutlich und verbessert gleichzeitig die Aussagekraft der verbleibenden Experimente. Damit zeigt der Ansatz, wie präklinische Tumorforschung effizienter und zugleich tierschonender gestaltet werden kann.