Die Entwicklung neuer Krebstherapien beruht weitgehend auf Tiermodellen, die für die Beurteilung der Wirksamkeit und Toxizität von Arzneimittelkandidaten vor dem Übergang in die klinische Phase unerlässlich sind. Dennoch bleibt die Erfolgsquote der in der Entwicklung befindlichen Moleküle gering, teilweise weil präklinische Daten die tatsächliche Toxizität und Wirksamkeit beim Menschen nur schwer vorhersagen können. Zu dieser wissenschaftlichen Herausforderung kommt eine ethische Anforderung hinzu: Die sogenannten 3R-Empfehlungen (Ersetzen, Reduzieren, Verfeinern) verlangen, das Tierwohl zu wahren, indem jegliche Form von Leiden begrenzt und Manipulationen reduziert werden. In diesem Zusammenhang bieten die digital belüfteten, automatisierten Käfige (DVC®) die Möglichkeit, die lokomotorische Aktivität der Tiere kontinuierlich und ohne menschliches Eingreifen direkt in ihrem Haltungskäfig zu überwachen. Der Nutzen dieser Technologie war in der Onkologie jedoch noch wenig erforscht.
Die Autoren untersuchten den Nutzen einer kontinuierlichen Überwachung der lokomotorischen Aktivität bei Mäusen mithilfe der DVC®-Plattform unter Verwendung zweier Referenzsubstanzen der Onkologie, Cisplatin und Cyclophosphamid. SCID-Mäuse, die eine schwere kombinierte Immundefizienz der B- und T-Lymphozyten aufweisen und häufig als Wirte für die Xenotransplantation menschlicher Tumoren eingesetzt werden, wurden in Gruppen zu je vier Tieren in insgesamt zwölf Käfigen gehalten. Sie wurden über einen Zeitraum von siebzehn Tagen mittels standardmäßiger klinischer Untersuchung und digitaler Messung vor und nach der Behandlung beobachtet.
Die Plattform detektierte statistisch signifikante Effekte von Cisplatin auf die Aktivität der Mäuse, sowohl kurz- als auch langfristig, sowie Tendenzen für Cyclophosphamid. Die Unterschiede zwischen behandelten Gruppen und Kontrollgruppen waren besonders ausgeprägt in der Nacht, der Phase maximaler Aktivität der Tiere, in der das Personal für Kontrollen in der Regel nicht verfügbar ist. Die Analyse der zwölfstündigen Nachtphase erwies sich als am aussagekräftigsten, um die Behandlungseffekte zu unterscheiden. Cisplatin übte eine eher chronische Wirkung auf die Aktivität aus, die von Tag 7 bis Tag 13 nachweisbar war, während Cyclophosphamid bei den getesteten Dosen einen eher vorübergehenden Effekt zeigte. Bemerkenswerterweise erwies sich die standardmäßige klinische Bewertung am Tag, deren am stärksten beitragende Variable die Beeinträchtigung des Fells und nicht ein Mobilitätsdefizit war, als wenig empfindlich, um diese Störungen der Gesamtaktivität zu erkennen; umgekehrt lieferten die Veränderungen des Körpergewichts eine ergänzende Information.
Die Autoren erkennen bestimmte Einschränkungen an, insbesondere die geringe Anzahl von Käfigen pro Gruppe, die Unmöglichkeit, die individuelle statt der gruppengemittelten Aktivität zu messen, sowie den potenziellen Stress, der durch die doppelte klinische und digitale Überwachung induziert wird. Sie betonen jedoch, dass diese kontinuierliche, nicht-invasive und wenig menschliches Eingreifen erfordernde Überwachung in einen multimodalen Überwachungsansatz integriert werden kann, um die Wirkungen von Arzneimitteln auf die antitumorale Wirksamkeit, die Toxizität und die Sicherheit besser zu erfassen und so die Übertragbarkeit auf klinische Studien zu verbessern. Ergänzende Arbeiten unter Einbeziehung anderer Modelle und anderer Substanzen bleiben erforderlich, um diese Beobachtungen zu bestätigen.