Phototoxizität, oder Photoirritation, ist eine entzündliche Hautreaktion, verursacht durch die Exposition gegenüber einer Chemikalie und nachfolgender Exposition gegenüber Sonnenlicht oder ultravioletter Strahlung. Phototoxizität äußert sich typischerweise als extremer Sonnenbrand, der sich durch Ausschlag, Schwellungen und Entzündungen auszeichnet.
Dieser Endpunkt ist hauptsächlich für Arzneimittel und Pharmaka von Belang, die entweder eingenommen oder in Form einer Creme direkt auf die Haut aufgetragen werden. Die einzige Kontrollbehörde in den USA, die routinemäßig Phototoxizitätsstudien verlangt, ist die Behörde zur Lebens- und Arzneimittelüberwachung (FDA).
Mäuse oder Meerschweinchen werden in Halterungen gesperrt, dann werden ihnen unterschiedliche Konzentrationen einer Testchemikalie auf rasierte Hautflecken auf dem Rücken aufgetragen. Daraufhin wird die Hälfte der Tiere weitere zwei Stunden oder länger ultravioletter Strahlung ausgesetzt, wonach die Chemikalie entfernt wird. Die Tiere werden dann mehrere Tage lang arretiert, während die Experimentatoren ihre Haut untersuchen. Schwellungen und wunde Stellen sind an der Tagesordnung. Es werden keine Schmerzmittel verabreicht. Trotz ihres jahrelangen Einsatzes sind Phototoxizitätsstudien an Tieren nie ordnungsgemäß validiert worden, um ihre Relevanz für den Menschen zu bestimmen. Sie sind auch nie in einer vereinheitlichten Testrichtlinie kodifiziert worden. In Wirklichkeit ist die einzige international anerkannte Richtlinie für Phototoxizitätsstudien der unten beschriebene tierversuchsfreie Test auf Zellbasis.
Der 3T3 Neutral Red Uptake (NRU)-Phototoxizitätstest wurde in Europa entwickelt und validiert und wird seither auf internationaler Ebene als vollständiger Ersatz für Phototoxizitätsstudien an Tieren akzeptiert. In diesem Test werden Zellen aus der 3T3-Zelllinie einer Testchemikalie mit und ohne Lichteinwirkung ausgesetzt. Die Photo-Zytotoxizität wird anhand der relativen Verminderung der Lebensfähigkeit von Zellen bewertet, die der Chemikalie mit bzw. ohne Lichteinwirkung ausgesetzt werden, wobei die Lebensfähigkeit der Zellen mittels des Grades gemessen wird, in dem sie das Färbemittel, Neutralrot, absorbieren können.
Obwohl Zuverlässigkeit und Relevanz des 3T3 NRU-Phototoxizitätstests durch strenge Ringvalidierungsstudien unter der Aufsicht des Europäischen Zentrums zur Validierung alternativer Methoden (ECVAM) ermittelt wurden und die Methode als offizielle Testrichtlinie der Organisation für Wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) akzeptiert wurde, stützen sich die Behörde zur Lebens- und Arzneimittelüberwachung (FDA) und das Staatliche Institut für Umweltschutzwissenschaften (NIEHS) weiterhin auf Tierversuche, um das phototoxische Potenzial neuer Arzneimittel und Pharmaka zu beurteilen.
