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Der wissenschaftliche Grund für die Verwendung von Tieren in der biomedizinischen Forschung besteht darin, dass ein lebender Organismus das optimale System bietet, das beobachtet und experimentell manipuliert werden kann und somit die Erforschung normaler Mechanismen und Krankheiten ermöglicht.

Praktisch jeder wichtige medizinische Fortschritt ist zu irgendeinem Zeitpunkt in der Forschung, Entwicklung oder Erprobung von der Verwendung von Tieren abhängig, beispielsweise Antibiotika, chirurgische Verfahren, Impfstoffe usw. Es gibt natürlich viele andere Krankheiten und Krebsarten, für die es noch kein wirksames Heilmittel gibt. Der Hauptforschungsgegenstand hier im DKFZ ist Krebs, seine Entwicklung, Therapie und anschließende Heilung.

Es werden verschiedene Methoden eingesetzt, um Informationen zu gewinnen, die auf Humankrankheiten angewendet werden können, wie Zellkulturen und Computersimulationen. Diese helfen Forschern dabei, Versuchsmodelle zu erstellen und Daten zu analysieren, können für sich genommen aber keine biologischen Informationen liefern. Aus diesem Grund sind Tiersysteme erforderlich, um die durch solche Modelle gewonnenen Daten zu überprüfen. Die Bedeutung von Tieren in der Forschung beim DKFZ spiegelt sich in der großen Mehrheit der Forschungsgruppen wider, die Tiere oder tierische Produkte einsetzen.

Das Zentrale Tierlabor des DKFZ stellt seinen Service Forschungsgruppen zur Verfügung, die Tiere oder tierisches Gewebe verwenden. Diese Tiere werden einem hohen Standard entsprechend und unter Einhaltung der deutschen und europäischen Statuten gehalten. Versuchsprojekte werden durch die Tierschutzbeauftragten und Tierärzte überwacht, um die beste Versorgung und das Wohlergehen der Tiere sicherzustellen. Das wissenschaftliche und technische Know-how, das in Form von Tierpflegern, Labortechnikern, technischen Ingenieuren und Wissenschaftlern zur Verfügung steht, gewährleistet, dass alle Verfahren ordnungsgemäß und einem hohen Standard entsprechend durchgeführt werden. Außerdem sind Schulungsprogramme für Mitarbeiter, die mit Tieren arbeiten möchten, vorgeschrieben. Derzeit werden Mäuse als Hauptspezies für Versuchszwecke eingesetzt sowie in einem geringeren Umfang Ratten, Meerschweinchen, Vielzitzenmäuse und Amphibien. Alle für Versuchszwecke eingesetzte Tiere, werden entweder intern gezüchtet oder durch kommerzielle Anbieter zugekauft.