DFG-geförderte Forschungsprojekte in der Biologie, Biomedizin und Medizin sind in der Regel darauf ausgerichtet, die Funktion von Lebewesen und deren Organen im gesunden Organismus oder bei Krankheiten zu verstehen. Dafür steht ein umfangreiches und vielfältiges Spektrum von Methoden und Modellen zur Verfügung. Es umfasst In-vitro-Methoden wie zum Beispiel Zellkulturen und Organoide, In-silico-Ansätze wie zum Beispiel computergestützte Modellierung und KI-Ansätze sowie In-vivo-Modelle (Tiermodelle) und Humanstudien.

Jede Methode und jedes Modell verfügt über spezifisches Potenzial, aber auch über jeweils spezifische Limitationen, wenn es darum geht, wissenschaftliche Fragestellungen zu beantworten. Übergreifender Erkenntnisgewinn entsteht häufig aus der Zusammenführung von Erkenntnissen aus verschiedenen Modellen und Methoden. Dementsprechend zeichnen sich DFG-geförderte Projekte in der Regel dadurch aus, dass verschiedene, komplementäre Methoden genutzt werden. 

Im Spektrum dieser verschiedenen Methoden nehmen Tierversuche und Tiermodelle eine Sonderstellung ein. Bei vielen Fragestellungen sind sie unverzichtbar für das tiefergehende Verständnis der komplexen Funktion von Organen und Organsystemen. Gleichzeitig stehen Wissenschaftler*innen in besonderer ethischer Verantwortung gegenüber den eingesetzten Tieren. Im Sinne des 3R-Prinzips (replace, reduce, refine) dürfen Tierversuche nur dann eingesetzt werden, wenn keine andere gleichwertige Methode zur Verfügung steht. Die Zahl und die Belastung der Tiere sind auf das Mindestmaß zu begrenzen.

Mit der Stärkung des Tierschutzes in der Forschung gewinnt die Förderung und Weiterentwicklung sogenannter New Approach Methods (NAMs) zunehmend an Bedeutung. Die Definition dieses Begriffes ist unscharf, umfasst aber im Grundverständnis ein breites Spektrum von Methoden, die Tierversuche reduzieren, komplementär ergänzen oder vollständig ersetzen können (siehe New Approach Methods (NAMs) – was ist das?(Anchor Link)) Daneben nimmt die Bedeutung von NAMs auch als Innovationstreiber in der biologischen und (bio-)medizinischen Forschung zu. Auf nationaler und auf EU-Ebene gibt es deshalb gezielte Fördermaßnahmen zur Methodenentwicklung in diesem Bereich. Die Förderprogramme der DFG hingegen sind themenoffen und auf die bestmögliche Beantwortung konkreter wissenschaftlicher Fragestellungen ausgerichtet. Das Spektrum der eingesetzten Methoden wird daher nicht gesondert ausgewiesen. Aber:  Wie intensiv werden NAMs in DFG-geförderten Projekten genutzt und weiterentwickelt? Und wie verhält sich ihre Anwendung zur Durchführung von Tierversuchen? 

Die vorliegende Data Story wirft ein Schlaglicht auf den Einsatz von NAMs in der Förderung der DFG. Um dieser Frage nachzugehen, erfasst die Data Story mithilfe eines Text-Mining-Ansatzes in digital erschlossenen Antragsdokumenten solche NAMs, die durch spezifische Schlagworte eindeutig zu identifizieren sind. Es handelt sich um Methoden aus dem Bereich der Organoide und sonstiger 3D-Gewebemodelle, der Chip-Technologien und des Bioprintings. Die Liste der Suchstichworte in den verschiedenen Stichwortkategorien findet sich in Tabelle 1(externer Link).

Weitere Methoden, die im Sinne der geläufigen Definition dem Spektrum der NAMs zuzuordnen sind (siehe New Approach Methods (NAMs) - was ist das?(Anchor Link)), aber nicht durch spezifische Schlagworte identifiziert werden können, werden nicht erfasst (siehe Methodenglossar(Anchor Link)). Die Data Story wertet bewilligte Anträge in den DFG-Förderprogrammen Sachbeihilfe und Sonderforschungsbereiche (inklusive der Programmvariante Transregio) im Zeitraum 2017–2025 aus. Diese beiden Programme stehen exemplarisch als jeweils am stärksten verbreitete themenzentrierte Förderformate für die Einzelförderung (Sachbeihilfe) und die Verbundförderung (Sonderforschungsbereiche).

Einsatz von NAMs in Sachbeihilfen und Sonderforschungsbereichen

Die Auswertung auf Basis des Text-Minings zeigt, dass im Zeitraum 2017–2025 insgesamt 554 Einzelanträge im Programm Sachbeihilfe und 163 Verbundanträge im Programm Sonderforschungsbereiche bewilligt wurden, in denen die erfassten NAMs zum Einsatz kommen (Abbildung 1). Die Anwendung dieser NAMs wird angenommen, wenn in einem Antrag mindestens vier Satztreffer aus der Stichwortliste vorliegen (siehe Methodenglossar(Anchor Link)). Bei den Sonderforschungsbereichen wird immer der gesamte Verbund betrachtet, eine Differenzierung von Teilprojekten ist nicht möglich. Der weit überwiegende Teil der Anträge mit Nutzung von NAMs ist dem Wissenschaftsbereich Lebenswissenschaften zuzuordnen (471 Sachbeihilfen, 143 Sonderforschungsbereiche). Kleinere Anzahlen sind aber auch in den Bereichen Ingenieurwissenschaften (63 Sachbeihilfen, 9 Sonderforschungsbereiche) und Naturwissenschaften (20 Sachbeihilfen, 11 Sonderforschungsbereiche) zu finden.

Im Zeitraum 2017–2025 hat die DFG 554 Einzelanträge im Programm Sachbeihilfe und 163 Verbundanträge im Programm Sonderforschungsbereiche bewilligt, in denen die in dieser Studie erfassten NAMs zum Einsatz kommen.

Stichworttreffer und NAM-Kategorien

Die Auswertung der Stichworttreffer nach Stichwortkategorie (Abbildung 2) zeigt, dass die Stichworte aus der Kategorie Organoide mit großem Abstand den höchsten Anteil der Stichworttreffer ausmachen (69 % bei Sachbeihilfen, 75 % bei Sonderforschungsbereichen). In den Lebenswissenschaften ist dieser Anteil mit 78 Prozent bei Sachbeihilfen und 86 Prozent bei Sonderforschungsbereichen erwartungsgemäß noch höher. In den Natur- und Ingenieurwissenschaften sind die Kategorien „Sonstige 3D-Gewebemodelle“, „Organ-on-chip“ und „Bioprinting“ anteilig stärker repräsentiert. Diese Beobachtung deutet darauf hin, dass in diesen Wissenschaftsbereichen häufiger die Technologieentwicklung selbst im Zentrum des wissenschaftlichen Arbeitsprogramms steht. So leisten diese Wissenschaftsbereiche wichtige Beiträge zur Methodenentwicklung der vorwiegend in den Lebenswissenschaften genutzten NAMs.

Die Auswertung auf Antragsebene (Abbildung 3) zeigt im zeitlichen Verlauf bei Sachbeihilfen einen deutlichen und kontinuierlichen Anstieg bewilligter Projekte mit NAM-Nutzung von 35 im Jahr 2017 auf 95 im Jahr 2025. Gleichzeitig nimmt die Trefferanzahl je Antrag deutlich zu, hier insbesondere in den Klassen 16–50 und >100 Satztreffer pro Antrag. Dieser Trend ist auch bei den Sonderforschungsbereichen erkennbar. Im Jahr 2017 wurden 14 Anträge mit vier oder mehr Satztreffern bewilligt. Auch wenn die Zahlen in einzelnen Jahren schwanken, zeigt sich im Zeitverlauf ein ansteigender Trend auf 24 Bewilligungen im Jahr 2025. Auch bei den Sonderforschungsbereichen nimmt die Trefferanzahl je Antrag im Zeitverlauf deutlich zu, hier besonders ausgeprägt in der Klasse >100 Satztreffer. Dieser Trend lässt darauf schließen, dass die Intensität der Anwendung und Weiterentwicklung von NAMs zunimmt. 

Einen interessanten Einblick in die konkreten Themengebiete, in denen die NAMs besonders intensiv genutzt und weiterentwickelt werden, liefern die Tabellen 2 und 3. Die Auflistungen zeigen jeweils die 20 Anträge mit den meisten Satztreffern bei Sachbeihilfen (Tabelle 2) und Sonderforschungsbereichen (Tabelle 3). Sie lassen erkennen, dass die großen, insbesondere auch klinisch relevanten Themengebiete der Lebenswissenschaften prominent vertreten sind, beispielsweise Krebs, Immunsystem, Nervensystem und Stoffwechsel. 

Die Zahl bewilligter Anträge mit NAM-Nutzung ist im Zeitraum 2017 bis 2025 sehr deutlich angestiegen (von 35 auf 95 Sachbeihilfen, von 14 auf 24 Sonderforschungsbereiche). Daneben steigt auch die Zahl von Treffern je Antrag, was auf eine steigende Intensität der Nutzung und Weiterentwicklung von NAMs hindeutet. Besonders intensiv werden diese in den klinisch relevanten Themengebieten der Lebenswissenschaften wie etwa Krebs, Immunsystem, Nervensystem und Stoffwechsel angewendet.

NAMs und Tierversuche im Wissenschaftsbereich Lebenswissenschaften

Die Anwendung und Weiterentwicklung von NAMs im Rahmen DFG-geförderter Projekte ist in den Lebenswissenschaften fest etabliert. Diese Methoden leisten wichtige Beiträge, wenngleich für viele Forschungsfragen Tierversuche nach wie vor notwendig sind, um die Komplexität von Organen und Organsystemen sowie des Gesamtorganismus abzubilden. Demzufolge werden Tierversuche und NAMs in den Lebenswissenschaften häufig in komplementärer Weise genutzt. Dies zeigt sich auch in den Abbildungen 4 und 5, welche die Anwendung von NAMs in Bezug setzen zum Einsatz von Tierversuchen. 

Als Indikator für die Nutzung von Tierversuchen wurde dabei die Beantragung von Mitteln in der Kostenkategorie „Mittel für Versuchstiere“ ausgewertet. Dieser Indikator hat Limitierungen: So können Mittel in dieser Kostenkategorie auch für Versuche mit Invertebraten (z. B. Drosophila, C. elegans) beantragt werden, die keinen genehmigungspflichtigen Tierversuch im Sinne des Tierschutzgesetzes darstellen (siehe Methodenglossar(Anchor Link)). Zudem kommt es vor, dass Kosten für Versuchstiere nicht im Rahmen des DFG-Antrags beantragt werden, sondern aus eigenen Haushaltsmitteln oder durch Kooperationspartner aufgebracht werden. Nichtsdestotrotz erlaubt die Erfassung dieser Kostenkategorie eine ungefähre Abschätzung und wird im Folgenden als Indikator für die Nutzung von Tierversuchen verwendet. 

Bei Sonderforschungsbereichen (Abbildung 4) zeigt die Auswertung, dass 2025 in den Lebenswissenschaften(Popup Link) in 87 Prozent aller bewilligten Anträge (20 Verbünde) NAMs zum Einsatz kommen. Fast immer (19 Sonderforschungsbereiche oder 83 %) werden daneben auch Mittel für Versuchstiere beantragt. Nur in einem Sonderforschungsbereich (4 %) mit NAM-Nutzung werden keine Mittel für Versuchstiere beantragt. In 9 Prozent der Anträge (2 Sonderforschungsbereiche) in den gesamten Lebenswissenschaften werden Mittel für Versuchstiere beantragt, ohne dass NAMs eingesetzt werden. Im Jahr 2017 lag dieser Anteil noch bei 52 Prozent, während der Anteil von Sonderforschungsbereichen, in denen NAMs eingesetzt wurden, bei 37 Prozent lag. Im Zeitverlauf zeigt Abbildung 4 einen sehr deutlichen und kontinuierlichen Trend: Die Nutzung von NAMs stieg an, gleichzeitig ging die Anzahl von  Anträgen, die ausschließlich auf Tierversuche zurückgreifen, zurück. Dieser Trend liefert ein Indiz für die zunehmenden Einsatzmöglichkeiten und die Aussagekraft von NAMs.  Die Auswertung zeigt darüber hinaus, dass Tierversuche und tierversuchsfreie Methoden in vielen Projekten unter Abwägung ihres jeweiligen Potenzials und ihrer Limitierungen komplementär eingesetzt werden. 

Im Vergleich zu Sonderforschungsbereichen sind Einzelprojekte im Programm Sachbeihilfe thematisch enger fokussiert auf spezifische Fragestellungen. Dementsprechend ist hier auch das Spektrum von Methoden, die in einem Projekt eingesetzt werden, weniger umfangreich. Abbildung 5 zeigt, dass über den Zeitraum 2017 bis 2025 hinweg relativ konstant in rund 60 Prozent der bewilligten Anträge in den Lebenswissenschaften weder Mittel für Versuchstiere beantragt noch in dieser Studie erfasste NAMs eingesetzt wurden. Der Anteil von Projekten mit Mitteln für Versuchstiere und ohne NAM-Nutzung ging zurück von 38 Prozent (403 Anträge) im Jahr 2017 auf 29 Prozent (259 Anträge) im Jahr 2025. Kontinuierlich zugenommen hat gleichzeitig der Anteil von Anträgen, in denen NAMs eingesetzt werden: Er betrug 2017 bis 2019 noch zwei bis drei Prozent, im Jahr 2025 hingegen zehn Prozent (86 Anträge) aller entschiedenen Anträge in den Lebenswissenschaften. In der Hälfte dieser Projekte (5 Prozent bzw. 41 Anträge) wurden auch Mittel für Versuchstiere beantragt, in der anderen Hälfte (5 Prozent bzw. 45 Anträge) wurden keine Mittel für Versuchstiere beantragt. Lässt man die Anträge, in denen weder NAMs noch Versuchstiere eingesetzt werden, unberücksichtigt, zeigt sich eine Zunahme der NAM-Nutzung von 6,1 Prozent (26 von 429 Anträgen) im Jahr 2017 auf 24,9 Prozent (86 von 345 Anträgen) im Jahr 2025. Auch im Programm Sachbeihilfe ist also eine deutliche Zunahme in der Anwendung und Weiterentwicklung von NAMs zu beobachten. 
 

NAMs und Tierversuche werden häufig komplementär eingesetzt. NAMs gewinnen an Bedeutung und Aussagekraft, können aber Tierversuche nicht vollständig ersetzen. In den Lebenswissenschaften kommen in 87 Prozent aller im Jahr 2025 bewilligten Sonderforschungsbereiche NAMs zum Einsatz; fast immer werden in diesen Verbünden auch Mittel für Versuchstiere beantragt. Im Programm Sachbeihilfe liegt der Anteil von Anträgen in den Lebenswissenshaften, die weder Mittel für Versuchstiere beinhalten noch NAMs nutzen, bei ca. 60 Prozent. In den übrigen Projekten ist die Anwendung von NAMs von 6,1 Prozent im Jahr 2017 auf 24,9 Prozent im Jahr 2025 gestiegen.

Die Data Story erlaubt Rückschlüsse auf die Anwendung und Weiterentwicklung von NAMs in DFG-geförderten Projekten im zeitlichen Verlauf seit 2017. Angesichts der komplementären Nutzung verschiedenster Methoden ist es dabei weder möglich noch sachlich geboten, konkrete Fördersummen für einzelne methodische Ansätze zu ermitteln und auszuwerten. Zudem dürfen die dargestellten Auswertungen und die Gegenüberstellung von NAMs und Tierversuchen nicht darüber hinwegtäuschen, dass das Methodenspektrum in den Lebenswissenschaften sehr viel komplexer ist und zahlreiche weitere In-vitro-, In-silico- und Bildgebungsansätze sowie Humanstudien umfasst, die in dieser Auswertung nicht erfasst werden. 

Zusammengefasst zeigt die Data Story zum einen die zunehmende Bedeutung von NAMs in der biologischen und (bio-)medizinischen Forschung und unterstreicht zum anderen die Wichtigkeit eines breiten und diversen Methodenspektrums, in dem auch Tierversuche nach wie vor Erkenntnisse ermöglichen, die nicht mit anderen Methoden erzielt werden können.