Studierende und Gastautoren

Seminar-Ankündigung: "Von der Recherche zur Politikberatung - die Evolution der evidenzbasierten Unterstützung und die Schwierigkeiten bei deren Umsetzung"

In dem Seminar werden am ersten Termin zunächst einige Begrifflichkeiten und Grundlagen der „Evidenzbasierten Medizin“ und ihre Weiterentwicklungen erläutert. Da sich herausgestellt hat, dass die Recherchekenntnisse der meisten Studierenden ausbaufähig sind, wird hierauf ein besonderer Schwerpunkt gelegt.

An den folgenden beiden Terminen sollen die Studierenden ihre eigenen Recherchen zu Public Health relevanten Fragestellungen präsentieren. Dies kann je nach Teilnehmerzahl in Gruppen bis zu max. 3 TeilnehmerInnen geschehen. Die Kriterien für die Punktevergabe lauten: Begründung für die Fragestellung, Transparenz und Stringenz der Recherchestrategie, Schlüssigkeit der Argumentation, Qualität der Präsentation.

Die Vortragenden erhalten ein konstruktives Feedback zu ihrer Präsentation. 

Eine Punktevergabe (IC-IV-Teilnehmer Med.-Studium / Stufu) setzt voraus, dass alle Termine besucht wurden.

Ansprechpartner
Priv.-Doz. Dr. Horst Christian Vollmar, MPH
E-Mail: horst.vollmar(ät)uni-wh.de
www.zukunftdergesundheit.de

Beiträge der Studierenden zum Thema "Zukunft der Medizin"

Hier wurden von mir Beiträge eingestellt, die Studierende des Wissenschaftsjournalismus der Technischen Universität Dortmund (im Regelfall im 4. Semester) und Studierende der Fakultät für Gesundheit der Universität Witten/Herdecke im Rahmen meiner Lehrveranstaltung "Die Zukunft der Medizin" zwischen 2006 und 2011 geschrieben haben.

2010/2011

In der Wüste oder für die Handtasche: der Doktor in der Chipkarte

Von Edith Luschmann

Eigenständige Diagnostikchips ermöglichen eine frühere Behandlung von Patienten in Entwicklungsländern und könnten auch hierzulande in Privathaushalten und Arztpraxen Einzug halten. Denn je besser und früher die Diagnose, desto höher sind die Heilungschanchen.

Irgendwo in Afrika, nichts als Wüste und ein paar Dörfer, der nächste Arzt viele Fahrstunden entfernt. Viele Menschen in den Entwicklungsländern sterben täglich an Infektionskrankheiten wie Malaria, Tuberkulose oder AIDS, sie sind die Haupttodesursache in diesem Teil der Welt.  Aber oft nicht, weil diese Krankheiten nicht heilbar sind, sondern allein aus dem Grund, dass sie nicht früh genug, oder gar falsch diagnostiziert werden können. 95% der Todesfälle sollen auf das Fehlen einer korrekten Diagnose oder darauffolgenden Behandlung zurückzuführen sein. Und trotzdem kommen wirksame Tests noch viel zu selten bei den Bewohnern der 3.Welt-Ländern an. Die Weltgesundheitsorganisation hat dazu mehrere Richtlinien entwickelt, die Diagnostika für die Dritte-Welt charakterisieren sollen: finanzierbar, spezifisch, empfindlich, schnell und robust, benutzerfreundlich, ohne zusätzliches Equipment und sie sollen da ankommen, wo sie gebraucht werden.

Deshalb sucht die Forschung nach stabilen und einfachen Diagnostika, die für den Einsatz in Entwicklungsländern geeignet sind. Eine große Rolle spielen dabei POC-Test, Point-of-Care-Testsysteme. Diese Geräte ermöglichen eine Analyse direkt beim Patienten und ersparen den Menschen den Weg zum Arzt oder einem Labor. Doch die Anforderungen sind hoch: Um finanzierbar zu bleiben, müssen sie in Massenproduktion produziert werden können, die Qualität darf darunter aber nicht leiden. Außerdem dürfen Umwelteinflüsse wie Feuchtigkeit, Wassermangel oder Hitze den Geräten nicht schaden. Die Diagnose muss eindeutig sein und für den Benutzer verständlich. Und es darf keine medizinische Zusatzausbildung erforderlich sein, um die Geräte zu nutzen.

Schnelle Diagnostik, genau und günstig für jeden, überall auf der Welt: Noch ist das eine Utopie. Noch kosten hochtechnologische Diagnostikinstrumente zu viel, um sie allen zugänglich zu machen. Aber eigentlich muss das nicht sein. Neue Materialien machen die Produktion medizinischer Geräte billiger, die komplizierteste Technik passt auf immer kleinere Chips und neue Technologien ermöglichen ganz neue Arten der Diagnostik. Am meisten verspricht hier die Nanotechnologie: Die winzigen Partikel sind in der Lage, im Körper kleinste Moleküle zu finden und an sie zu binden. Das Sichtbarmachen solcher Strukturen ist dann nur der letzte Schritt hin zu einer Welt, in der die Diagnose schwerer Infektionskrankheiten so alltäglich ist, wie Fiebermessen. Und das nicht nur für die westliche Oberschicht. Sondern für alle Menschen.

Vielleicht können schon im Jahre 2030 Menschen überall auf der Welt für weniger als einen Dollar an Selbsttest kommen, der es ihnen ermöglicht, ihr Blut auf die unterschiedlichsten Krankheitserreger zu testen. Robust, widerstandsfähig gegen alle widrigen Umstände und einfach anwendbar. So unkompliziert und effektiv wie ein Schwangerschaftstest. Und das ohne auf eine Arztpraxis oder ein Labor angewiesen zu sein. Dabei kann das Gerät nicht nur viele verschiedene Erreger finden und unterscheiden, sondern analysiert die Blutwerte mit einer so hohen Genauigkeit, dass sofort Therapie und Dosis berechnet werden können.

Kleine flache Chips, kaum so groß wie eine Kreditkarte, sind in der Lage aus nur einem Tropfen Blut eine Vielzahl von Informationen zu gewinnen, sie auszuwerten und durch einfache Linien- oder Farbcodes ein Ergebnis anzugeben. Dabei vereinen sie verschiedene Methoden, um ein breites Spektrum an targets, also Zielmolekülen abzudecken, die dann alles über Art und Schwere der Krankheit verraten. Im Prinzip besteht der Chip aus vier Teilen(1-4): Die ersten beiden Abschnitte dienen der biotechnische Diagnose; im dritten Abschnitt werden die abgefangenen Marker analysiert und Ergebnisse optisch sichtbar gemacht. Und die letzte Einheit arbeitet elektronisch und dient der Speicherung und Weitergabe der Informationen.

Die erste Abteilung (1) des Diagnosechips besteht aus einer Bioeinheit, auf die mehr als 100000 Peptidmarker aufgebracht sind. Diese binden nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip an Proteine, zum Beispiel Antikörper oder Enzyme im Blut der Testperson und identifizieren so viele Krankheiten. Dann fließt das Blut weiter durch die feinen Rillen des Chips und passiert dabei in einem zweiten Diagnoseabschnitt (2) verschiedene Nanostrukturen und –Sensoren. Diese binden an genau definierte biologische Strukturen, die nicht durch die Peptidbruchstücke erkannt werden können und werden dann an entsprechenden Abschnitten weiter hinten auf dem Chip durch unterschiedliche Biosensoren erkannt und in Kurven und Diagrammen sichtbar gemacht.(3) Zum Beispiel über kleinste Magnetresonanzdetektoren oder auch Typen der DNA-Analyse. So sorgen sie für schnelle und äußerst genaue Detektion von spezifischen Proteinen oder DNA-Strukturen ohne dass vorher eine Markierung erforderlich ist. Im Vergleich zu heute konnte auch die Geschwindigkeit und Genauigkeit stark erhöht werden. Zur Auswertung ist eine technische Ausbildung ebenso wenig erforderlich, wie die Anwesenheit eines Arztes. Denn die Diagnosen werden in einfachste Symbole übersetzt, um sofort eine eindeutige Antwort auf die Frage geben zu können: Bin ich krank und wenn ja, was fehlt mir?

Doch natürlich muss auch der Patient der Zukunft nicht vollkommen allein mit seinem Testergebnis zurechtkommen. Die letzte Einheit des Chip besteht nämlich in einer elektronische Einheit (4), die zu einer Internetverbindung fähig ist und zur Vernetzung der Chips dient. Sofort nach Anwendung werden die Daten unter einer Kennnummer zusammengefasst und an einen zentralen Rechner geschickt. Dort werden je nach Daten noch fortführende Test gemacht oder berechnet, wobei alle eingehenden Befunde von einem Arzt überprüft werden. Per Computer oder Telefon kann Jeder noch weitere Testergebnisse abfragen und Rücksprache mit einem Arzt halten, was Therapie oder Medikation betrifft. Bei gravierenden Positivbefunden, wie zum Beispiel AIDS oder Tuberkulose wird natürlich ein Arztbesuch empfohlen um schnellstmöglich die notwendige Behandlung einzuleiten. Wenn der Patient jetzt also eine Praxis aufsucht, kann er sich sicher sein, sofort richtig behandelt zu werden. All diese ersten Schritte, die vor einer Therapie nötig sind und häufig mit einem hohen Zeitverlust einhergehen, können mit einer solchen Technologie auf wenige Stunden oder sogar Minuten verkürzt werden. Generell werden alle Dateneingänge in einer zentralen Stelle überprüft und gesammelt, um Fehldiagnosen vorzubeugen und bei Unregelmäßigkeiten schnell zu entdecken. Ein weiterer Vorteil für die Verknüpfung und Sammlung der Daten ist der große Pool an Messdaten und Informationen, die für weiterführende Arzneimittelforschung von großem Wert sind. Dabei bleibt die Anonymität der Patienten aber gewahrt, da nur die Identifikationsnummer der Chips gespeichert sind, ohne eine Verbindung zu Name oder persönlichen Daten zu ermöglichen.

Auch in den Industrienationen können solche Chips den Ärzten helfen, genauere und schnellere Diagnosen zu stellen. Zum Beispiel können unterschiedliche Krebstypen an typischen Proteinen identifiziert werden. Oder ein Arzt könnte auf mit nur einem Handgriff und nur einer Blutprobe auf beispielsweise alle Tropenkrankheiten gleichzeitig testen.  Der Einsatz von teureren Diagnostikinstrumenten wird auf die wichtigsten Fälle reduziert; eine Einsparung von der jedes Gesundheitssystem gerne profitiert, zumal heute ohnehin schon viele Patienten vollkommen überbehandelt werden.

Ein handliches Labor für die Handtasche oder die Hausapotheke: 2030 vollkommen normal. Und je nach Krankheit verschreibt einem der Chip sogar das richtige Heilmittel und gilt in der Apotheke als Rezept. Arbeitslos werden  Ärzte dadurch aber nicht, denn in jedem schweren Fall wird ein Arztbesuch verordnet. Außerdem braucht man sie dringender denn je zur Kontrolle und Verwaltung all dieser Selbst-Diagnosen, als Ansprechpartner, Helfer und für alle individuellen Belange. So könnten sich mehr auf den Menschen und auf das Erkennen und Behandeln schwerwiegender Fälle konzentrieren.

Das Haupteinsatzgebiets für Diagnostikchips wären aber dennoch schwer zugängliche und unterversorgte Gegenden. Ideal für Entwicklungsländer wäre das System vor allem aufgrund seiner Einfachheit. Die Chips sind robust und überstehen weite Reisen und extreme Bedingungen ohne Probleme. Dem Patient werden Wege erspart, die für ihn sonst mit enormem Aufwand verbunden oder gar unmöglich wären. Eine schnellere Diagnose vieler Krankheiten könnte Hunderttausenden Menschen das Leben retten und zudem falsche Behandlungen verhindern. Davon profitieren aber nicht nur die Betroffenen in ärmeren Ländern, sondern auch die Helfer und Arzneimittelproduzenten im Westen. Sie müssen kein Geld mehr für unwirksame Behandlungen oder aufwendige Einzeltest ausgeben. Außerdem verhindert eine sofort richtige Behandlung häufig Komplikationen Nebenwirkungen oder Medikamentenresistenzen.

Das haben auch die Mediziner heute schon festgestellt und forschen an vielen neuen sogenannten Low-cost-Diagnostika speziell für Entwicklungsländer und Krisengebiete. Ein Beispiel ist die Diagnose von Malaria. Hier sind schon seit Jahren Schnellteststreifen im Einsatz, die Proteine von Malariaerregern im Blut nachweisen und durch Kontrolllinien sichtbar macht. Diese Art von immunchromatographischen Schnelltest sind relativ preiswert und eignen sich für eine Vor-Ort-Analyse. Noch bestehen aber Zweifel darüber, wie genau die Teststeifen die einzelnen Erreger erkennen, dem Malariatest wird allerdings zugetraut, schon bald in breiten Teilen der Welt eingesetzt werden zu können.

Vielversprechend ist auch ein tragbarer Kernspinresonanz-Biosensor mit dem vor allem Tuberkulose sehr gut erkannt werden kann. Magnetische Nanopartikel binden an die Zielmoleküle und formen Cluster, die das NMR-Signal verändern. Diese Veränderung ist einfach zu messen und elektronisch auswertbar, ohne weitere Geräte zu benötigen.

Die Grundlage für obig beschriebene Vision bildet im Moment ein kleiner Chip aus den USA. Eine Forschergruppe der Harvard University habt einen „Paperchip“ entwickelt, der kaum größer ist als eine Briefmarke und sich anfühlt wie das Löschpapier aus der Grundschule. Wenn Blut auf das Plättchen fällt, wird eine verästelnde Struktur in verschiedenen Farben sichtbar. Und anhand von Farbe und Position dieser Struktur können die unterschiedlichsten Diagnosen gestellt werden. Die Technologie ist zwar einfach und effizient, steckt allerdings noch in den Kinderschuhen. Zudem ist die Interpretation der Struktur nicht intuitiv. Fachliches Personal ist also trotzdem noch nötig, um einen solchen Test angemessen zu lesen. Dafür sind die Kosten sehr gering, was einen großen Vorteil für die Produktion für die dritte Welt darstellt.

Ein anderer bereits bestehender Vertreter dieser Chip-Variante ist der Bio-Peptid-chip, der von einer Heidelberger Firma in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut für Materialforschung entwickelt wurde. Den Forschern hier ist es gelungen, mit einem umgebauter Laserdrucker Aminosäuren auf kleine Glasplättchen zu pressen. Auf 20x20 cm passen so 500 000 Peptide. Diese Menge ist auch erforderlich, denn nur so stehen genügen Kombinationen zur Verfügung, um zuverlässig die gewünschten Enzyme und Proteine zu erkennen. Die Kosten für den Chip liegen inzwischen bei einem vierzigstel der Produktionskosten aus konventioneller Fertigung ohne die Laserdrucktechnik.

Mit einigen Problemen haben die Wissenschaftler aber doch noch zu kämpfen. Eines davon ist die Vernetzungen solcher nano/microfluid POC –Diagnostika. Eine Verknüpfung über bestehende Telefonnetzwerke ist zwar prinzipiell möglich, aber noch lange nicht Standard. Die Verbindung muss schließlich einen sicheren Transport ermöglichen, und an quasi jedem Ort der Welt verfügbar sein.  Um die Kommunikation zwischen den Ländern, und zwischen Arzt und Patient zu ermöglichen, müssen die existierenden Geräte aber noch weit besser ausgestattet und verknüpft werden. Außerdem muss weiter daran gearbeitet werden, alle nötigen Einheiten eines Tests auf möglichst wenig Platz zusammenzubringen. Zusätzlich benötigte Teile oder Untersuchungen behindern die Verbreitung und Akzeptanz. Und zudem müssen die Test natürlich vergleichbar und die Analysen nachvollziehbar sein. POC-Diagnostika oder deren Weiterentwicklung müssen ebenso den Qualitätskriterien unterliegen wie alle anderen klinischen Tests ebenfalls. Es muss also Studien geben und fortwährende Tests und Kontrollen, um den Erfolg solcher Tests zu gewährleisten.

Um den ultimativen Diagnostik-Chip Wirklichkeit werden zu lassen, müssen viele bestehende Projekte zusammengebracht werden. Wenn dann noch billige Produktionsmethoden zur Verfügung stehen, ist solch ein kleiner Alleskönner gar nicht mehr so unwahrscheinlich. Das Ziel eines Lab-on-chip, also eines Labors in Scheckkartengröße rückt in Reichweite, wenn Diagnostik- und Kommunikationstechnik eine Verbindung eingehen. Wenn ein Tropfen Blut ausreicht um Leben zu retten. Und wenn die Medizin der Zukunft endlich auch da ankommt, wo sie gebraucht wird

Quellen:

http://www.focus.de/wissen/wissenschaft/bdw/tid-20442/diagnostik-spurt-zu-neuen-medikamenten_aid_572264.html

Meral Bozkirac, Fabienne Vannay, David Schlatter: Low Cost Diagnostocs für Entwicklungsländer: http://www.dusseiller.ch/mis_wiki/images/0/02/LowCostDiagnostic.pdf

http://newscenter.berkeley.edu/2011/03/16/standalone-lab-on-a-chip/

 

Organe auf Bestellung

Von Julian Jakubiak

Nils ist elf Jahre alt. Gemeinsam mit seiner Mutter sitzt er ängstliche im Wartezimmer des Hausarztes. In den letzten Tagen hat Nils sich nicht wohl gefühlt. Er konnte nicht richtig durchschlafen, zeigte zeitweise depressive Verstimmungen. Wenn er seine Mathe-Hausaufgaben machen wollte, konnte er sich kaum konzentrieren; wenn er seine Deutsch-Hausaufgaben machen wollte, konnte er nicht richtig schreiben. Seine Mutter ist ratlos. Was fehlt Nils?

Nach einer Stunde Wartezeit, die sich anfühlte, als wären es mindestens fünf gewesen, ruft der Doktor Nils endlich in seinen Behandlungsraum. Doch auch er kann nicht herausfinden, was Nils fehlt. Darum schickt er seinen jungen Patienten ins nächste Krankenhaus. Nils müsse mal von oben bis unten durchgecheckt werden. Was die Ärzte im Krankenhaus herausfinden, wird ihm und seiner Mutter in den nächsten Tagen sicher noch mehr Schlaf rauben: Nils hat eine chronische Lebererkrankung. Sofort führen die Ärzte eine Biopsie durch. Es muss jetzt schnell gehen. Denn wo man bei einem Nierenversagen mit einer Dialyse Abhilfe schaffen kann, gibt es beim Leberversagen kaum eine Möglichkeit, einzugreifen. Eine neue Leber muss her, ansonsten wird Nils sterben. Einer der Ärzte ruft im Labor an: „Ich lasse Ihnen gleich eine Gewebeprobe zukommen, wir hätten gern eine neue Leber.“

Nur wenige Minuten nach der Entnahme sind Nils Zellen bereits im Labor. Auf sogenannten Scaffolds, strukturelle Gerüste für die Zellen, kann sich das Gewebe nun ausbreiten und entwickeln – und die Form und Funktion einer Leber annehmen. Nach einigen Tagen in vitro-Tissue Engineering ist es soweit: im Zuge einer Operation bekommt Nils seine neue Leber eingesetzt. Wachstumsfaktoren helfen dabei, die neue Leber funktionell mit seinem Körper zu verbinden.

Zum Glück schreiben wir das Jahr 2030. Wäre Nils 30 Jahre früher geboren worden und seine Leber im Jahr 2011 erkrankt, hätte er vermutlich keine Überlebenschance gehabt. Etwa 12.000 Menschen warten in Deutschland momentan auf ein Spenderorgan. Oft dauert es zwischen fünf und zehn Jahre lang, bis einer dieser Menschen seine neue Niere, sein neues Herz, seine neue Leber eingepflanzt bekommt. Fünf bis zehn Jahre – bis dahin kann es schon zu spät sein. Doch aufgrund des Organmangels ist es in der Regel nicht möglich, diese Zeit zu verkürzen. Nur annähernd 13 Prozent der 18- bis 29-jährigen Deutschen sind im Besitz eines Organspendeausweises.

Da käme es gerade recht, könnte man Organe einfach auf Bestellung im Labor züchten und dem Patienten nur wenige Tage nach seiner Erkrankung einpflanzen. Seit Jahren forschen Wissenschaftler fieberhaft  an den Möglichkeiten, die in dieser Vision stecken. Sollte das Tissue Engineering irgendwann Alltag in unserem Gesundheitssystem sein, wäre das einer dieser medizinischen Meilensteine. Nach der Einführung von Impfungen, der Entdeckung von Penicillin und anderer Antibiotika, der pharmazeutischen Entwicklung von Medikamenten zur Krebsbehandlung, der Verfügbarkeit von Computertomografie und Kernspintomografie würde hier eine weitere große Errungenschaft die Reihe erweitern.

Im Januar 2000 hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung zum ersten Mal eine Bekanntmachung zum Thema Tissue Engineering geäußert: „Förderrichtlinien zur BMBF-Förderaktivität Tissue Engineering im Förderprogramm Biotechnologie 2000“. In dieser Bekanntmachung wird das Tissue Engineering als ein sich rasch entwickelnder, biotechnologischer Forschungszweig beschrieben, der im Gesundheitssystem ein hohes Anwendungspotenzial besäße. Große Hoffnung in Organe aus dem Labor setzen also nicht nur Menschen, die diese Organe brauchen. Auch von ganz offizieller Seite ist man optimistisch, den Problemen mit den Spenderorganen begegnen zu können.

Erste große Erfolge in diesem Forschungsgebiet feierten amerikanische Wissenschaftler von der University of Minnesota im Jahr 2008. Ihnen gelang es, ein pulsierendes Rattenherz im Labor zu züchten. Doch noch gibt es viele Probleme, mit denen die Forscher zu kämpfen haben. So basieren die bisherigen Erfolge fast ausschließlich auf der Verwendung von Knorpelgewebe, weil Knorpel nur aus einer einzigen Zellart besteht. Andere Gewebearten wie z.B. das Gewebe von Niere oder Leber sind weit komplexer, sodass eine Züchtung dieser Organe weitaus problematischer ist. Ein weiteres Problem ist die sogenannte Dedifferenzierung: spezifizierte Zellen verlieren in der Kultur ihre typische Funktionalität.

Bis das Tissue Engineering Alltag wird, sind also noch einige Hürden zu meistern. Bis man Organe ordern kann wie bei einem Pizza-Service – da ist es noch weit hin. Doch aufgrund der vielen Menschen, die tagtäglich auf Spenderorgane warten, ist es ein notwendiger Schritt für die Zukunft unseres Gesundheitssystems, die Grundlagenforschung praxistauglich zu machen.

Quellen:

http://www.planet-wissen.de/natur_technik/anatomie_mensch/organverpflanzung/organe_bestellung.jsp

http://www.pkv.de/publikationen/dokumentationen/zukunft_gesundheit_vortraege_zur_jahresmitgliederversammlung_2007.pdf

http://www.ptj.de/lw_resource/datapool/_items/item_760/bekanntm.pdf

http://www.bag.admin.ch/transplantation/00698/02594/index.html?lang=de

http://de.wikipedia.org/wiki/Tissue_Engineering

 

Der zusammengesetzte Mensch – ein Puzzle aus künstlichen Ersatzorganen

Von Lisa Kleine - keine Freigabe

Der Körper der Zukunft - Ein Zukunfts-Szenario zum Thema 'Tissue Engineering' und Organspende

Von Birthe Dobertin - keine Freigabe

Organe auf Bestellung

Von Julian Jakubiak

Nils ist elf Jahre alt. Gemeinsam mit seiner Mutter sitzt er ängstliche im Wartezimmer des Hausarztes. In den letzten Tagen hat Nils sich nicht wohl gefühlt. Er konnte nicht richtig durchschlafen, zeigte zeitweise depressive Verstimmungen. Wenn er seine Mathe-Hausaufgaben machen wollte, konnte er sich kaum konzentrieren; wenn er seine Deutsch-Hausaufgaben machen wollte, konnte er nicht richtig schreiben. Seine Mutter ist ratlos. Was fehlt Nils?

Nach einer Stunde Wartezeit, die sich anfühlte, als wären es mindestens fünf gewesen, ruft der Doktor Nils endlich in seinen Behandlungsraum. Doch auch er kann nicht herausfinden, was Nils fehlt. Darum schickt er seinen jungen Patienten ins nächste Krankenhaus. Nils müsse mal von oben bis unten durchgecheckt werden. Was die Ärzte im Krankenhaus herausfinden, wird ihm und seiner Mutter in den nächsten Tagen sicher noch mehr Schlaf rauben: Nils hat eine chronische Lebererkrankung. Sofort führen die Ärzte eine Biopsie durch. Es muss jetzt schnell gehen. Denn wo man bei einem Nierenversagen mit einer Dialyse Abhilfe schaffen kann, gibt es beim Leberversagen kaum eine Möglichkeit, einzugreifen. Eine neue Leber muss her, ansonsten wird Nils sterben. Einer der Ärzte ruft im Labor an: „Ich lasse Ihnen gleich eine Gewebeprobe zukommen, wir hätten gern eine neue Leber.“

Nur wenige Minuten nach der Entnahme sind Nils Zellen bereits im Labor. Auf sogenannten Scaffolds, strukturelle Gerüste für die Zellen, kann sich das Gewebe nun ausbreiten und entwickeln – und die Form und Funktion einer Leber annehmen. Nach einigen Tagen in vitro-Tissue Engineering ist es soweit: im Zuge einer Operation bekommt Nils seine neue Leber eingesetzt. Wachstumsfaktoren helfen dabei, die neue Leber funktionell mit seinem Körper zu verbinden.

Zum Glück schreiben wir das Jahr 2030. Wäre Nils 30 Jahre früher geboren worden und seine Leber im Jahr 2011 erkrankt, hätte er vermutlich keine Überlebenschance gehabt. Etwa 12.000 Menschen warten in Deutschland momentan auf ein Spenderorgan. Oft dauert es zwischen fünf und zehn Jahre lang, bis einer dieser Menschen seine neue Niere, sein neues Herz, seine neue Leber eingepflanzt bekommt. Fünf bis zehn Jahre – bis dahin kann es schon zu spät sein. Doch aufgrund des Organmangels ist es in der Regel nicht möglich, diese Zeit zu verkürzen. Nur annähernd 13 Prozent der 18- bis 29-jährigen Deutschen sind im Besitz eines Organspendeausweises.

Da käme es gerade recht, könnte man Organe einfach auf Bestellung im Labor züchten und dem Patienten nur wenige Tage nach seiner Erkrankung einpflanzen. Seit Jahren forschen Wissenschaftler fieberhaft  an den Möglichkeiten, die in dieser Vision stecken. Sollte das Tissue Engineering irgendwann Alltag in unserem Gesundheitssystem sein, wäre das einer dieser medizinischen Meilensteine. Nach der Einführung von Impfungen, der Entdeckung von Penicillin und anderer Antibiotika, der pharmazeutischen Entwicklung von Medikamenten zur Krebsbehandlung, der Verfügbarkeit von Computertomografie und Kernspintomografie würde hier eine weitere große Errungenschaft die Reihe erweitern.

Im Januar 2000 hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung zum ersten Mal eine Bekanntmachung zum Thema Tissue Engineering geäußert: „Förderrichtlinien zur BMBF-Förderaktivität Tissue Engineering im Förderprogramm Biotechnologie 2000“. In dieser Bekanntmachung wird das Tissue Engineering als ein sich rasch entwickelnder, biotechnologischer Forschungszweig beschrieben, der im Gesundheitssystem ein hohes Anwendungspotenzial besäße. Große Hoffnung in Organe aus dem Labor setzen also nicht nur Menschen, die diese Organe brauchen. Auch von ganz offizieller Seite ist man optimistisch, den Problemen mit den Spenderorganen begegnen zu können.

Erste große Erfolge in diesem Forschungsgebiet feierten amerikanische Wissenschaftler von der University of Minnesota im Jahr 2008. Ihnen gelang es, ein pulsierendes Rattenherz im Labor zu züchten. Doch noch gibt es viele Probleme, mit denen die Forscher zu kämpfen haben. So basieren die bisherigen Erfolge fast ausschließlich auf der Verwendung von Knorpelgewebe, weil Knorpel nur aus einer einzigen Zellart besteht. Andere Gewebearten wie z.B. das Gewebe von Niere oder Leber sind weit komplexer, sodass eine Züchtung dieser Organe weitaus problematischer ist. Ein weiteres Problem ist die sogenannte Dedifferenzierung: spezifizierte Zellen verlieren in der Kultur ihre typische Funktionalität.

Bis das Tissue Engineering Alltag wird, sind also noch einige Hürden zu meistern. Bis man Organe ordern kann wie bei einem Pizza-Service – da ist es noch weit hin. Doch aufgrund der vielen Menschen, die tagtäglich auf Spenderorgane warten, ist es ein notwendiger Schritt für die Zukunft unseres Gesundheitssystems, die Grundlagenforschung praxistauglich zu machen.

 

Quellen:

http://www.planet-wissen.de/natur_technik/anatomie_mensch/organverpflanzung/organe_bestellung.jsp

http://www.pkv.de/publikationen/dokumentationen/zukunft_gesundheit_vortraege_zur_jahresmitgliederversammlung_2007.pdf

http://www.ptj.de/lw_resource/datapool/_items/item_760/bekanntm.pdf

http://www.bag.admin.ch/transplantation/00698/02594/index.html?lang=de

http://de.wikipedia.org/wiki/Tissue_Engineering

 

Die große Umstellung

von Andreas Bäumer

2030 - Nach der Großen Umstellung hat sich in den Köpfen der Menschen viel getan. Um sich allgemeiner verständlich zu machen war zunächst ein System von Piktogrammen, ein klein wenig ähnlich den chinesischen Schriftzeichen, eingeführt worden. Über das WWW hatte es sich blitzschnell verbreitet, doch zunächst war es nur eine internationale Schrift zum Austausch von Ideen über das Netz.

Dann wurden die Memhats eingeführt, eine Apparatur zur Übertragung von Ideen und Gedanken von Kopf zu Kopf. Die Piktogramme hatten sich dafür als so praktisch erwiesen, dass es bald zu einem Verzicht auf Worte und auf das Alphabet kam. Aufgrund der Möglichkeit der Gedankenübertragung kam es gar zu einem Verzicht auf die Sprache an sich. Die Menschen kommunizierten nur noch über Piktogrammströme.

Schweigend ins Gespräch vertieft liefen die Menschen durch die Straßen, Menschen die mit Maschinen interagierten schauten nicht mehr auf Bildschirme oder bewegten Mäuse. Sie manipulierten Bilder in ihren Köpfen und sandten sie über die Memhats an den Computer. Hier spielt unsere Geschichte.

P. war 19. Er hatte schon viel erlebt, doch niemals hatte er das Erlebte in Worte gefasst, nie hatte er einen Strich auf das Papier gesetzt. Er hatte gelernt Zeichen in seinem Kopf zu manipulieren. Er arbeitete für eine Pharmafirma, die traumverstärkende und traummindernde Substanzen herstellte und testete sie am Patienten.

Dazu wertete er fMRT-Bilder aus und verfolgte die Stoffflüsse auf dem PET-Bildern. In seinem Kopf mit Hilfe eines Computer-gebundenen Memhats konnte er die Bilder auswerten und vergleichen.

Träume waren wichtig geworden in der Zeit nach der Großen Umstellung. Nur in ihnen konnten die Menschen sich in aller Ruhe fortentwickeln. Waren sie zu selten, dann verkümmerte die visionäre Kraft. Waren sie zu stark, so lag das daran, dass die Zeichen die die Menschen über Tag in den Kopf bekamen, sie über Nacht noch belästigten. Das führte langsam zu Ermüdung, zu einem Burn-Out.

P. wusste nicht, dass das Übermaß an Zeichen, dem er sich tagtäglich aussetzte zu letzterem führten. Er wusste nicht, dass er es schon seit langem nicht mehr aushielt, mit zehn Mitbewohnern in einer engen Bude zu leben. Er wusste nicht, das die täglich konditionierende Werbung, genau auf sein Konsumverhalten angepasst ihn an der Leine führte und er ihr in der freien Zeit wie ein Schlafwandler folgte. Er merkte nicht, dass er mehr und mehr vergaß und sich bald nicht mehr zwischen den Zeichen zurechtfinden würde.

P. hatte ein Burn-Out und P. war nicht der Einzige. Die Obrigkeit hatte deshalb das Ritual eingeführt, an dem jeder Mensch alle fünf Jahre teilnahm. Eine sehr lange Schlaftherapie, bei der P. abwechselnd zwei Tage wach blieb und lange ausschlief. Dabei wurden Traummuster aufgezeichnet. Ein Computer verglich die Traummuster mit den Mustern anderer Patienten. Aus den Bildern von den Träumen die er von ihnen gespeichert hatte, konnte er auf Dinge schließen die P. geträumt hatte.

Im Gespräch erarbeitete der Computer gemeinsam mit P. die Traumgestalten. So half er ihm einerseits dabei, seinen Erinnerungen wiederzufinden, andererseits aber auch dabei neue Visionen zu entwickeln.

Man wundert sich vielleicht, dass dies im Gespräch geschah. P. musste dafür erst einmal Sprechen lernen. Aber das Sprechen war wichtig für die Entwicklung der Gedanken, das hatte die Obrigkeit festgestellt. Effizienter war zwar der Gedankenaustausch über den Memhat. Gleich des Zerkauens fester Nahrung war aber das Sprechen ein Kauen an den Gedanken. Es setzte den Kopf in Bewegung.

P. stellte so für sich fest, dass er nicht mehr in der Pharmafirma arbeiten wollte. Er wollte neben dem Sprechen auch das Schreiben lernen und weiter an der allmählichen Verfertigung der Gedanken arbeiten.

Quellen:

  1. Kleist, Heinrich von: Über die allmähliche Verfertigung der Gedanken beim Reden. Internetausgabe. Version 11.02. http://www.kleist.org/texte/UeberdieallmaehlicheVerfertigungderGedankenbeimRedenL.pdf
  2. Ruby, Claudia: Fänger der Träume. DIE ZEIT 09.03.2006 Nr.11. Im Internet: http://www.zeit.de/2006/11/P-Solms. 
  3. Schwartz, Peter (2010): Neuronal ausgedrückte Nachrichten. In: Brockmann, J.(Ed.): Welche Idee wird alles verändern? Frankfurt a. M.
  4. Stiegler, Bernd (2008): "Iconic Turn" und gesellschaftliche Reflexion. In: Trivium 2008-01. Internet: http://trivium.revues.org/391.
  5. The Blue Brain Project: http://bluebrain.epfl.ch/site/bluebrain/op/edit/page-52063.html

 

Mein Sohn, der Roboter

Von Daniela Albat

Die neue Generation der Pflegeroboter mutet menschlich und vertraut an. Eine Entlastung für Pfleger und Angehörige. (Ein Szenario für das Jahr 2030)

 

Die Augen der alten Dame regen sich. Eben noch starrte sie in eine unbestimmte Ferne. Doch jetzt fokussiert sie die Tür und lächelt: Sie hat Besuch bekommen.

Der Mann an der Tür kommt zu ihr und schließt sie in seine Arme. Er sieht so aus wie der Mann auf den gerahmten Fotos, die auf der Kommode stehen: ihr Sohn. Nur ganz leise ist ein gleichmäßiges Surren zu vernehmen. Und nur einem aufmerksamen Beobachter kommen die Bewegungen des Besuchs ungewöhnlich vor. Heute ist nicht der  Sohn der alten Dame gekommen. Es ist sein Roboter-Pendant. Doch das kümmert sie wenig.

 

Längst übernehmen technische Pfleger nicht mehr nur Hol- und Bringdienste, wie Essens- und Getränkeausgabe, Bettenkontrolle und Überwachung der Bewohner in den Altenheimen. Die neue Generation der CareRobots kann auch viele menschlich-soziale Bedürfnisse befriedigen: die Roboter beherrschen menschliche Gesten, nicken, wenn Sie verstanden haben. Sie erkennen sogar das Gesicht und die Sprache ihres Schützlings. Nachdem schon vor etlichen Jahren 3-D Kameras und Laserscanner den Pflegerobotern ermöglichten, Gegenstände zu erkennen und damit zu hantieren, ist die Technik heute einen entscheidenden Schritt weiter auf dem Weg zum authentischen, künstlichen Menschen: Die Forscher haben es geschafft, den Maschinenwesen die Sinne zu schärfen: Die Roboter haben gelernt, Erfahrungen zu sammeln und daraus zu lernen. Deshalb können sie autonom auf ihre Umwelt reagieren.

 

Im Zimmer der alten Dame spielen Mutter und Robotersohn ein Kartenspiel. Wenn er überlegt, zieht der Roboter die Augenbrauen zusammen. Genauso, wie der Sohn es immer macht. Dank individuell angepassten Gesten und personalisiertem Antlitz funktioniert die Täuschung perfekt.

 

Für Sohn Robert Schmidt ist die Leistung von Informatikern, Kinematikern, Ingenieuren, Elektrotechnikern und Künstlern ein Segen. Der Betrug an seiner Mutter bereitet ihm kein schlechtes Gewissen: „Ich bin berufstätig, viel unterwegs und kann es mir einfach nicht erlauben, jeden Tag ins Heim zu kommen. Der Roboter kümmert sich um meine Mutter. Sie ist dann glücklich. Ich weiß nicht, was daran falsch sein soll. Denn es gibt nichts Schlimmeres als allein zu sein.“

 

Doch ohne die Unterstützung der Pflege- und Angehörigenroboter wären viele Menschen in den Altersheimen tatsächlich den größten Teil des Tages allein: Denn es fehlt an qualifiziertem, menschlichem Pflegepersonal und die Angehörigen können die intensive Zeitaufwendung nicht leisten. Wurde früher ein Pflegefall noch von einer ganzen Großfamilie betreut, gibt es heute viel mehr Singlehaushalte – so wie den Haushalt Robert Schmidt.

 

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt deshalb die Entwicklung mit 1,5 Millionen Euro jährlich. Denn Verbesserungen sind immer noch möglich.

Robert Schmidt musste für seinen Roboterklon 100 000 Euro aufbringen. Einen Anteil übernahm die Krankenkasse. Walter Steininger vom deutschen Krankenkassenverband erklärt, warum die anteilige Übernahme der Roboterkosten inzwischen in vielen Leistungskatalogen auftaucht: „ Dadurch dass es immer weniger Pflegepersonal gibt, sparen wir eine Menge Geld. Und durch die regelmäßige Zuwendung, die die Patienten durch die CareRobots erfahren, geht es ihnen im Schnitt viel besser. Sie vereinsamen nicht. So können einige Sekundärerkrankungen vermieden werden.“

 

Claus Funnek erscheint die derzeitige Situation eher bedrohlich. Er ist Vorsitzender des Ethikvereins für Würdevolles Altern und sieht in der Technisierung der Pflege eine Gefahr für die Menschlichkeit: „Wir scheinen vergessen zu haben, wer dort in den Heimen lebt. Es sind doch unsere Eltern, Schweigereltern, Großeltern, die uns ein Leben lang begleitet haben. Und wir fertigen sie maschinell ab. Doch sie haben ein Recht auf menschliche Zuwendung.“ Zwar erkennt Funnek die Vorteile maschineller Pflege als Unterstützung an. Doch eine vollkommen mechanisierte Altenpflege lehnt er rigoros ab.

 

Vollkommen ohne Menschen funktioniert bisher noch kein deutsches Pflegeheim. Mindestens ein Pfleger wird rund um die Uhr benötigt, um die Vorgänge in den Wohnräumen zu überwachen. Denn trotz modernster Technik kommt es immer wieder mal vor, dass ein Roboter abstürzt. Und wenn es einem Menschen wirklich schlecht geht, fehlt den CareRobots eben doch manchmal ein Stück Menschlichkeit, die nötige Empathie um einen verwirrten Patienten zu trösten. Dafür ist dann eine Handvoll qualifizierter Fachkräfte nötig. Frauke Meier ist eine von ihnen: „Dank der technischen Unterstützung kann ich mich auf die Situationen konzentrieren, in denen ich wirklich gebraucht werde. Müsste ich mich um alle Bewohner kümmern, würde ich wertvolle Zeit und Kraft verlieren.“  Routineaufgaben der Pflege, sowie Spielen, Singen und Fitnessübungen übernehmen die Roboter. Meier übernimmt vor allem eine Aufgabe: Reden und Zuhören. „Früher gab es viele Berufsabbrecher in Altenheimen, weil sie unzufrieden waren über die vielen pflegefremden Tätigkeiten oder sich gestresst und überfordert fühlten. Das ist heutzutage anders.“

 

Ganz auf sein technisches Pendant will sich auch Robert Schmidt nicht verlassen müssen. Dafür bedeutet ihm seine demente Mutter zu viel.

Die Tür des Zimmers der alten Dame öffnet sich heute ohne das leise verräterische Surren. Heute hat ihr Sohn es persönlich geschafft.

 

Quellen:

 

http://www.innovations-report.de/html/berichte/energie_elektrotechnik/roboter_pflege_erster_praxistest_seniorenheim_160754.html

 

http://www.pflege-studium.de/2010/fernstudium/der-roboter-als-pfleger-der-zukunft/

 

http://www.tz-online.de/specials/zukunft-alter/die-pflegeroboter-72862.html

 

http://www.rp-online.de/gesundheit/news/Roboter-sind-die-Loesung-fuer-die-Zukunft_aid_972486.html

 

http://www.dradio.de/dlf/sendungen/sprechstunde/367994/

 

http://www.wdr.de/themen/gesundheit/krankheit/pflegeroboter/index.jhtml

 

http://www.wiwo.de/technik-wissen/roboter-erklimmen-die-naechste-stufe-466777/

(Abrufdatum: 16. Juni 2011)

 

Besser als das Original

von Lydia Klöckner

In schlechten Filmen laufen Unfälle geräuschlos ab, vollkommen stumm und in Zeitlupe. Sie dauern nur wenige Filmsekunden und in der nächsten Szene wachen die Verletzten hübsch zugedeckt im Krankenhausbett auf – neben ihnen Blumensträuße und ein bis zwei besorgte Gesichter. So lief das nicht, bei Christian Steiner. Der 28-jährige Olympia-Leichtathlet kann sich genau an seinen Unfall vor einem Jahr erinnern – an jede Sekunde, in  Originalgeschwindigkeit. An die Kurve, die enger war, als gedacht. An den Augenblick, als er mit seinem Motorrad von der Straße abkam, als das Bremsen nicht mehr half: „Ich hab mich zwei oder dreimal überschlagen, den Abhang hinunter“ sagt er, „Ich bin nicht ohnmächtig geworden – leider.“ Sein rechtes Bein war unter dem Motorrad eingeklemmt, als der Krankenwagen kam. Steiner erlebte an diesem sonnigen Julimorgen die schlimmsten Schmerzen seines Lebens.

Im Krankenhaus teilten die Ärzte ihm mit, dass die Heilung seines rechten Beines aussichtslos sei. Das Bein musste unterhalb der Hüfte amputiert werden. „Ich dachte,  jetzt ist er aus, der Traum von Olympia.“ erzählt Steiner und wippt mit seinem linken Bein ungeduldig auf und ab, wie Sportler das gerne tun. Sein Traum ist nicht zerplatzt, dank einer neuartigen Beinprothese, die das Media Lab des Massachusetts Institute of Technology (MIT) entwickelt hat.

Die Prothese ist über hunderte winzige Elektroden mit dem Gehirn und der Wirbelsäule verbunden. Die Elektroden fangen die unnützen Befehle ab, die das Gehirn an das Phantombein aussendet und leiten sie direkt an die nachgebauten Muskeln und Sehnen in der Prothese weiter. „Wir haben genau das nachgeahmt, was im Körper normalerweise vonstattengeht: Wir haben Nervenbahnen, Knochen, Muskeln, Knorpel und sogar die Federmechanismen des menschlichen Skeletts nahezu perfekt imitiert.“ erklärt Media-Lab-Mitarbeiter Ronald  Smith „Die Verzögerung zwischen dem Befehl im Kopf und der Reaktion der Prothese ist inzwischen minimal.“

Die Hartteile Prothese bestehen aus Titan, einem leichten Metall, das nicht rostet. Die Muskeln sind motorisiert und nutzen die Wärmeenergie des Körpers. „Diese Eigenschaft ist revolutionär“, sagt Smith, ohne die Begeisterung in seiner Stimme verbergen zu können „Noch nie hat es einen Motor gegeben, der für seinen Antrieb allein die Wärmeenergie des Körpers benötigt.“ Für den Patient habe dieser Mechanismus den Vorteil, dass er keinen beschwerenden Akku in der Prothese mit sich herumtragen müsse. Besonders für Sportler sei so ein Akku ein Ärgernis. „Nun stellen Sie sich doch mal einen Marathonläufer vor, der sein Bein abends an die Steckdose hängt. Das geht einfach nicht, der Patient soll sich nicht fühlen wie ein Roboter.“ stimmt ihm sein Kollege Peter Edwards zu, der die Energieeffizienz der Prothesen optimiert hat.

Die Forscher haben mittlerweile erreicht, was vor zwanzig Jahren noch in den Kinderschuhen steckte: Die perfekte Prothese. So perfekt, dass Christian Steiner nun wieder für die olympischen Spiele trainiert – und sich hervorragende Chancen ausrechnet: „Ich werde Gold gewinnen und ich sage Ihnen das ohne Sarkasmus“ erklärt er mit fester Stimme, denn er meint es ernst: „Manchmal habe ich das Gefühl, ich bin besser, als vorher, mit meinem Titanbein. Das ist der reinste Wahnsinn.“

Dicht am Wahnsinn erscheinen auch die Visionen, die die Forschergruppe in Massachusetts derzeit verfolgt: Ronald Smith philosophiert über die Unzulänglichkeit des menschlichen Körpers. „Vielleicht wollen demnächst alle Menschen ihre Gliedmaßen durch leistungsfähigere Prothesen ersetzen, das ist nicht nur denkbar, sondern bei unseren Fortschritten sogar wahrscheinlich.“ Peter Edwards hat sich schon für eine Kooperation mit dem Gewebeproduktionsfirma ArtTissue ausgesprochen: „Es ist nur noch eine Frage der Zeit, bis wir Bindegewebe und echte Haut über unsere Prothesen spannen können. Man wird den Unterschied zu normalen Körperteilen nicht mehr erkennen können – höchstens weil die Prothesen besser sind.“

Aus Knochen mach Titan, aus Muskel mach Motor – ist das die Zukunft der Medizin? Besteht der Mensch 2.0 aus Prothesen? Rüdiger Waldmann vom Humanistischen Verband Deutschlands (HVD) hält die Ideen der amerikanischen Wissenschaftler für Spinnereien: „Die Herren haben da etwas Wichtiges vergessen: Mit einer Titanprothese fühlt man nicht den Sand unter den Fußsohlen, wenn man am Strand spazieren geht. Und so perfekt werden künstliche Sensoren und Nervenbahnen niemals werden.“

 

2009/2010

Was wäre, wenn Alzheimer heilbar wäre?
von Lukas Schürmann


„Was wäre, wenn…?“ Auf den ersten Blick klingt diese Frage wenig wissenschaftlich. Eher klingt sie nach Stammtisch:
„Was wäre, wenn der Wembley-Linienrichter 1966 richtig entschieden hätte?“
„Was wäre, wenn ich nie mehr arbeiten müsste?“ „Was wäre, wenn wir aus der EU austreten und Griechenland kein Geld geben würden?“

Doch auch die Wissenschaft muss sich mit den Auswirkungen möglicher Entwicklungen beschäftigen. Chemiker müssen sich fragen, welche potenziellen Gefahren von einem neu entwickelten Molekül ausgehen, Mediziner müssen Vor- und Nachteile von Operationsmethoden bezogen auf ihre Anwendung an der breiten Masse der Patienten angeben, Geisteswissenschaftler die möglichen gesellschaftlichen Implikationen neuer Theorien bedenken.

Neben solchen Überlegungen existiert die Zukunftsforschung als eigene wissenschaftliche Disziplin als Schnittmenge von Geschichts- und Kulturwissenschaft, System- und Spieltheorie sowie Ökonomie. Als wichtige Grundannahme gilt hierbei: Prinzipiell kann die Zukunft nicht vollständig bestimmt werden. Verschiedene Zukünfte sind möglich und gestaltbar.

Besonders wichtig sind Methoden der Zukunftsforschung in der Politik, wo etwa versucht wird, ökonomische Verläufe vorauszuahnen, um das eigene Verhalten darauf abzustimmen. Dass dies nicht gerade einfach ist, wurde spätestens mit dem Einsetzen der so genannten Finanzkrise im Jahre 2009 deutlich, als der Kollaps eines einzelnen Bankhauses den gesamten Finanzmarkt in Mitleidenschaft zog.
Die wissenschaftliche Zukunftsforschung bezeichnet solche Ereignisse als „wild card“ – darunter werden unvorhersehbare Situationen verstanden, die einen erheblichen Einfluss auf ein bestehendes System haben. Als weiteres Beispiel können die Terroranschläge vom 11. September 2001 herangezogen werden, die Auswirkungen auf das gesamte politische System der Welt hatten.

Auch die Gesundheitswissenschaft bedient sich häufig prognostischer Methoden – etwa, um der Frage nachzugehen, wie die Gesellschaft in Zeiten des demographischen Wandels und des Fortschritts in der Medizin mit älteren Menschen umgehen wird. Bei derartigen Überlegungen sind eine Vielzahl unterschiedlicher Faktoren einzubeziehen. Dabei sind dies nicht nur medizinisch-technische; auch sind Überlegungen zur gesellschaftlichen Akzeptanz alter Menschen sowie zum politischen Kurs anzustellen.

In Deutschland steigt nicht nur die Anzahl alter Menschen, sondern auch ihr prozentualer Anteil an der Gesamtbevölkerung. Dies ist den konstant niedrigen Geburtenraten der vergangenen Jahre sowie der Tatsache geschuldet, dass die geburtenstarken Jahrgänge der Nachkriegsjahre in den kommenden Jahrzehnten das Rentenalter erreichen werden. Gleichzeitig steigt aufgrund der steigenden Lebenserwartung auch die Zahl der so genannten „hochaltrigen“ Menschen, d.h. derer, die älter als 85 sind.
Heute vergrößert sich mit den Jahren das Risiko, pflegebedürftig zu werden. Ob dies auch in Zukunft noch der Fall sein wird, ist umstritten. Hier ruht die Hoffnung auf der Verbesserung von medizinischen Diagnose-, Therapie- und Rehabilitationsverfahren. Diese könnten in Zukunft dafür sorgen, dass die Menschen zwar älter, aber auch erst später oder möglicherweise gar nicht pflegebedürftig werden. Je nach dem, wie optimistisch oder pessimistisch diese Faktoren in demographische Berechnungen einbezogen werden, ergeben sich unterschiedliche Ergebnisse.
Für das Jahr 2030 sagen die Statistischen Ämter des Bundes und der Länder eine Zahl von etwa 3,36 Millionen Pflegebedürftigen voraus, zumindest, sofern man von keiner Veränderung der Pflegequoten durch die oben erwähnten medizinischen Faktoren ausgeht. Das wären dann immerhin 4,4 Prozent aller Menschen in Deutschland. Geht man allerdings davon aus, dass das Pflegerisiko durch die steigende Lebenserwartung sowie den technischen Fortschritt nach hinten verschoben wird, so ergibt sich eine Zahl von „nur“ noch 2,95 Millionen, was etwa 3,8 Prozent der Bevölkerung entsprechen. Zum Vergleich: 2005 waren in Deutschland insgesamt 2,13 Millionen Menschen oder 2,6 Prozent der Bevölkerung pflegebedürftig.
Mit dem Alter steigt allerdings nicht nur das Risiko der Pflegebedüftigkeit, sondern auch die Gefahr, sich zu verletzen oder krank zu werden.

Wer in den kommenden Jahren in Rente geht, hat mit einem Teil seines Gehalts die Rente der vorhergehenden Generationen finanziert. Durch die steigende Lebenserwartung steigt allerdings nicht nur die Gesamtzahl aller Rentenbezieher, sondern auch die durchschnittliche Rentenbezugsdauer. Gleichzeitig weisen die niedrigeren Geburtenzahlen nachfolgender Jahrgänge darauf hin, dass die Zahl der Beitragszahler abnimmt – wodurch letztlich weniger Menschen als noch heute für die Finanzierung eines Teils der Rente von mehr Menschen verantwortlich sind.
Die dazu relevanten Zahlen: Waren 1960 noch 17,4 Prozent aller Deutschen 60 Jahre alt oder älter, so prognostiziert das Statistische Bundesamt für 2050 einen Anteil von 37 Prozent. Gleichzeitig schrumpft der Anteil der unter-20-Jährigen, das heißt der Anteil der potenziellen Renten- und Sozialversicherungsbeitragszahler, von 30,2 Prozent 1960 auf 16 Prozent im Jahr 2050.

Eine wichtige Methode der Zukunftsforschung sind so genannte Szenario-Analysen. Dabei werden zuerst möglichst grundlegende Faktoren ermittelt, die Einfluss auf die zu diskutierende Situation haben. Anschließend werden die Faktoren einzeln analysiert und mit verschiedenen Ausprägungen versehen. Am Beispiel eines möglichen Szenarios „Menschen mit Alzheimer-Demenz im Jahr 2030“ lässt sich dies wie folgt darstellen: Eine Möglichkeit des medizinischen Fortschrittes besteht darin, dass bis 2030 ein wirkungsvolles Medikament gegen Alzheimer-Demenz gefunden wird. Die möglichen Wirkungen, das heißt die Ausprägungen des Faktors „Medikament“, reichen dabei von „Impfstoff“ über „verschiebt den Beginn der Krankheit nach hinten“ bis hin zu „hilft sofort gegen alle Symptome der Krankheit.“ Unter Berücksichtigung des derzeitigen wissenschaftlichen Fortschrittes werden anschließend jeder Ausprägung bestimmte Wahrscheinlichkeiten zugeordnet. Anschließend werden die Faktoren insofern miteinander verbunden, als dass die Auswirkungen einzelner Ausprägungen auf andere angegeben werden.
Aus all diesen Daten werden anschließend zwei Extremszenarien und ein Trendszenario erstellt, anhand derer Möglichkeiten entwickelt werden können, den prognostizierten Entwicklungen entgegenzutreten.

Eine besondere Form der Szenario-Technik wenden übrigens Science-Fiction-Autoren an, die ausgehend von technischen Entwicklungen wie überlichtschnellen Raumschiffen und Laserwaffen Gesellschaften konstruieren. Selbst für das Thema „Umgang mit dem demographischen Wandel“ gibt es einen Science-Fiction-Film: „Logan´s Run.“ Der Film aus dem Jahr 1976 beschreibt das Amerika des ausgehenden 23. Jahrhunderts: Es gibt so gut wie keine Arbeit mehr, die von Menschen erledigt werden müsste. Die „Arbeitslosen“ ergehen sich in Müßiggang, genießen ihr Leben – und sterben mit 30. Nicht, weil sie meinen, man müsse aufhören, wenn es am schönsten ist. Sondern gezwungenermaßen. Im „Carousel“. Was sich hier abspielt, ist als religiöse Erneuerungszeremonie getarnte Euthanasie.

Ein solches Ergebnis wäre in einer heutigen Szenario-Analyse wohl nicht möglich.

Quellen
www.sozialpolitik-aktuell.de – Protal der Universität Duisburg-Essen
www.rostockerzentrum.de – Rostocker Zentrum zur Erforschung des Demografischen
Wandels, gemeinsames Projekt der Uni Rostock und des MPI für demografische
Forschung
http://www.statistik-portal.de/statistik-portal/demografischer_wandel_heft1.pdf
http://www.statistik-portal.de/statistik-portal/demografischer_wandel_heft2.pdf
– Hefte des Statistischen Bundesamts zum demografischen Wandel

Der Gedanke der Zukunft
Forscher können durch Hirnaktivität sehen, was man denkt
von Maria Latos


1070 000 000 000 000 - eine unvorstellbar große Zahl. Da ist es ein Wunder, dass genau sie die Anzahl der möglichen Gedanken und Ideen eines Menschen angibt.
Leider kann man den Leuten immer nur vor den Kopf und nicht in den Kopf schauen- die Gedanken jedes Einzelnen sind frei- bis heute zumindest. Schade eigentlich, oder? Denn seien wir mal ehrlich: wäre es nicht schön, wenigstens ein paar der unglaublich vielen Gedanken eines Menschen zu kennen?
Was bis heute noch nicht möglich ist, kann aber bald schon die Realität sein. In den letzten Jahren sind verschiedene Techniken entwickelt worden, die es uns bis zu einem gewissen Grad erlauben, die Gedanken einer Person aus der Gehirnaktivität zu schließen. Und das ganz ohne Hexerei.

Gedankenlesen - Erste Erfolge
John Dylan Haynes ist Professor am Bernstein Center for Computational Neuroscience in Berlin und stellt verschiedene Forschungen zu dem Thema Gedankenlesen an- mit ersten Erfolgen.
In einer Studie (Reading hidden intentions in the human brain) fanden Haynes und seine Kollegen heraus, dass jeder Gedanke mit einem bestimmten Aktivitätsmuster im Gehirn einhergeht.
In dem Experiment sollten sich die Probanden zwischen zwei verschiedenen Rechenaufgaben frei entscheiden, mussten ihre Entscheidung jedoch zunächst geheim halten. Erst nach einer kleinen Verzögerung führten die Probanden die Aufgabe durch und zeigten somit öffentlich, für welche Aufgabe sie sich entschieden haben.
Den Forschern ist es während der Untersuchungen gelungen Vorhersagen zu treffen, für welche der beiden Aufgaben der Proband sich entschieden hat. Dafür haben sie die Gehirnaktivität in den Mittleren- und Nebenregionen des präfrontalen Kortex dekodiert.
Jeder Gedanke geht also nach Haynes mit einem charakteristischen Aktivitätsmuster in Gehirn einher, die so unverwechselbar sind wie der Fingerabdruck jedes Menschen.

Modernste Technik hilft bei den Messungen
Die Ergebnisse der Studie wurden alle mittels der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) erfasst. Die fMRT ist ein modernes, nichtinvasives Bildgebungsverfahren mit dem man aktivierte Strukturen im Gehirn darstellen kann. Die Bilder des fMRT sind hoch aufgelöst und es wird keine ionisierte Strahlung angewendet.
Die Aufnahmen ermöglichen es, Durchblutungsänderungen im Gehirn zu sehen. Das fMRT misst also das Verhältnis von sauerstoffreichem zu sauerstoffarmen Blut und kann somit die Gehirnaktivität in verschiedenen Bereichen darstellen.
Dafür ist jedoch immer eine gezielte Stimulation neurofunktioneller Systeme erforderlich, wie zum Beispiel das Stellen einer Aufgabe. Spontane Hirnaktivierung dagegen kann nicht gemessen werden.

Möglichkeiten und Konsequenzen
Doch was bedeutet es für die medizinische Versorgung und die Gesellschaft, wenn es möglich wäre, Gedanken lesen zu können? Zunächst einmal wirkt es wie ein riesen Spaß, bekäme man so wenigstens die Möglichkeit zu erfahren was der Kollege in Wahrheit über einen denkt oder zu welchen Gedanken der Gegenüber abschweift, während man mit ihm redet. Für die Medizin wäre die Entwicklung eines Gedankenlesers viel mehr: nämlich der Weg zu völlig neuen Therapiemöglichkeiten für Koma- und Wachkomapatienten, aber auch für Patienten mit Depressionen.

Der Neuropsychologe Adrian Owen von der University of Cambridge zum Beispiel konnte mit Hilfe der fMRT nachweisen, dass auch Wachkomapatienten in der Lage sind, sich einfache Handlungsabläufe, wie zum Beispiel das Tennisspielen vorzustellen. Für den Psychologen ist fMRT deshalb ein Verfahren, mit dem sich feststellen lässt, ob ein Patient klinisch tot ist oder nicht.

Um psychiatrische Diagnosen zu stellen und um die psychopharmakologische Therapie weiter zu optimieren, setzt der Psychiater Henrik Walter solche bildgebenden Verfahren ein. So konnte er zeigen, dass der negative Denkstil von an Depressionen leidenden Patienten mit einem neuronalen Muster einhergeht, dass für diese Patientengruppe charakteristisch ist.

Zukunft
Doch noch steht das Gedankenlesen in den Anfängen. Komplexere Gedanken, wie zum Beispiel einen ganzen Satz können die Forscher bis jetzt noch nicht entschlüsseln. Zudem sind die Techniken nicht in der Lage die Schnelligkeit der komplexeren Gedanken oder von Gedankenblitzen zu erfassen.
Deshalb bleiben die intimsten und privatesten Gedanken heute auch noch geheim. Die Technik des Gedankenlesens stellt deshalb auch noch keinen Eingriff in die Privatsphäre dar.
Nach Einschätzungen soll es wohl auch noch mindestens 20 Jahre dauern, bis sich die neuen Techniken zum Lesen von Gedanken in der Praxis einsetzen lassen.
Es ist jedoch jetzt schon ratsam, sich über die Konsequenzen dieser Errungenschaft Gedanken zu machen, so kann sie doch eine ernsthafte Gefahr für die Freiheit der Gedanken darstellen.

Quellen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Funktionelle_Magnetresonanztomographie
http://www.klinikum.uni-heidelberg.de/fMRT.102091.0.html
http://www.sueddeutsche.de/wissen/5/326868/text/
http://www.sueddeutsche.de/wissen/702/317576/text/
http://www.med.upenn.edu/langleben/scientificamerican.pdf
http://www.focus.de/wissen/wissenschaft/odenwalds_universum/tid-12038/frage-von-carla-schirrmeister-wie-viele-gedanken-fasst-das-gehirn_aid_337841.html

Reading Hidden Intentions in the Human Brain
John-Dylan Haynes, Katsuyuki Sakai, Geraint Rees, Sam Gilbert, Chris Frith and Richard E. Passingham
Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences, 04103 Leipzig, Germany
= http://www.cell.com/current-biology/abstract/S0960-9822(06)02658-3

Entschlüsselung des eigenen Erbgut-Codes auf Rezept
von Thomas Bechtel

Frau Müller sitzt mit ihrer Tochter Stefanie bei Kinderarzt Dr. Schmitz:
„So Frau Müller, Stefanie ist jetzt ein halbes Jahr alt, da wird es höchste Zeit für die Entschlüsselung ihrer Gene. Ich stelle ihnen jetzt ein Rezept für die Genom-Sequenzierung aus. Am besten gehen sie gleich drei Straßen weiter zum Labor Hegemann. Wenn sie dann das Ergebnis in zwei Tagen über das Internet haben, mailen sie mir das einfach zu und ich schaue mir die Daten an. Wenn sie dann so in fünf Tagen wiederkommen, kann ich ihnen sagen wie sich das Leben ihrer Tochter gesundheitlich entwickeln wird, und was wir so machen müssen, damit sie auch schön alt wird.“ „Alles klar Herr Doktor, dann bis in fünf Tagen.“ „Tschüss Frau Müller.“ – So könnte es 2030 in Kinderarztpraxen jeden Tag ablaufen. Denn dann ist die Entzifferung des Erbguts so schnell und billig, dass jeder seine DNA-Sequenz auf Rezept entschlüsselt bekommen kann. Die DNA-Sequenz könnte dann zum Beispiel auf dem Chip in der Krankenkarte gespeichert werden und jeder Arzt hat sie sofort vorliegen. Und ist der Erbgut-Code bekannt lässt sich an Genveränderungen ablesen, ob man gefährdet ist, zum Beispiel einen Herzinfarkt zu erleiden oder an Krebs zu sterben. Dann werden Kinder schon von klein auf oder direkt nach der Geburt präventiv behandelt werden können. Man kann Medikamente geben, die ein Ausbrechen einer Krankheit komplett unterdrücken. Dadurch werden Krankheiten also nicht erst behandelt, wenn sie ausgebrochen sind, sondern sie vor ihrem Entstehen verhindern. Man kann sogar mit Hilfe von riesigen Datenbanken die Therapie jedem Menschen genau anpassen. Dadurch würde es zu viel weniger Nebenwirkungen oder Unverträglichkeiten kommen. Man könnte sogar gewisse Erb-Krankheiten aussterben lassen. Das heißt, es gibt eine individualisierte Medizin. Das bedeutet aber auch anders herum, dass jeder eine ultimative Selbstbestimmung hat. Denn jeder kennt sein eigenes Erkrankungsrisiko und wird sich die passende Therapie selbst heraussuchen. Keiner ist mehr auf Vermutungen oder Erfahrungen eines Mediziners angewiesen. Vielmehr werden Humangenetiker gefragt sein, die dem Patienten den Code erklären können bzw. für sie lesen können.
Aber auch im Gesundheitssystem wird sich etwas grundlegend verändern. Es wird eine allgemeine Kranken-, Berufsunfähigkeits- und Pflegeversicherung geben. Denn keine heutige Krankenkasse wird mehr versicherungsmathematisch tragfähig sein, wenn die Menschen mit geringem Krankheitsrisiko mit dem absoluten Minimum auskommen und Menschen mit dem höchsten Risiko das absolute Maximum verbrauchen. So wird die Debatte über eine Sozialisierung der Medizin at acta gelegt.
Kritiker befürchten auch, dass Arbeitgeber dann nur noch Menschen mit guten Genen einstellen werden.
Soweit die Zukunftsvisionen der Forscher und Mediziner. Doch alles davon ist nicht Zukunft. Die Grundlagen und Möglichkeiten für diese Visionen sind bereits heute vorhanden. 2009 gelang es Wissenschaftlern in den USA das menschliche Genom in nur einem Monat für den Preis eines Mittelklassewagens (48.000 Dollar) zu entziffern. Das ist ein riesiger Fortschritt, wenn man sich zum Vergleich das Humangenomprojekt ansieht. Hier dauerte es 13 Jahre (1990 – 2003), man benötigte viele Sequenziermaschinen auf der ganzen Welt und es kostete knapp drei Milliarden Dollar. Das ist ein Dollar für einen Gen-Buchstaben, denn das menschliche Erbgut besitzt rund drei Milliarden Buchstaben. Seitdem gibt es mehrere neue Techniken zur Entschlüsselung des Erbguts. Und 2007 hat der Genetiker Craig Venter nur noch rund 300.000 Dollar benötigt um sein Erbgut komplett zu sequenzieren und im Internet zu veröffentlichen. Seitdem sind die Preise noch weiter gesunken. Ein Grund dafür könnte die US-amerikanische X-Prize Stiftung sein, die den 10 Millionen Dollar dotierten Archon X-Preis ausgeschrieben hat. Derjenige, der es zuerst schafft, hundert menschliche Genome in nur zehn Tagen zu sequenzieren und dabei nicht mehr als 10.000 Dollar pro Genom ausgibt und nicht öffentlich subventioniert wird, erhält den Preis.
Seit 2008 kann man sich bereits in den USA von Firmen wie 23AndMe oder Navigenics auf 100 genetische Risiken für Krankheiten und andere genetische Merkmale untersuchen lassen. Kosten anfangs rund 1000 Dollar, jetzt nur noch rund 400 Dollar. Dies ist jedoch nur der Anfang der persönlichen Genomik und noch ziemlich umstritten. Denn wirklich aussagekräftige Daten erhält der Kunde nicht. Zumal für den Kunden noch nicht einmal alle Daten bestimmt oder mitgeteilt werden. So zum Beispiel die Anlage für Chorea Huntington oder Brustkrebs. Denn ein Ergebnis von solch einer Tragweite solle laut den Firmen niemand alleine vor dem Computer erfahren. So liefert der Test zwar jede Menge Informationen, aber kaum Wissen.
Doch bis es wirklich zu der anfangs beschriebenen Situation kommt, müssen Mediziner und Genetiker überhaupt erst einmal verstehen, wie die Gene alleine sowie unter- und miteinander wirken.
Quellen:

Spiegel Online:
www.spiegel.de/wissenschaft/medizin

Nature:
www.nature.com

Science:
news.sciencemag.org/sciencenow/2009

Genomics:
genomics.xprize.org/

Technology Review:
www.heise.de/tr/artikel/Der-Gencode-Reader


Willkommen ihr perfekten Babys!
von Sophia Weimer


Hübsch, süß, lieb und vor allem eins: Gesund. Das wünschen sich alle Eltern für ihr neugeborenes Kind und dank modernsten medizinischen Techniken können Ärzte schon im Mutterleib verschiedenste Krankheiten diagnostizieren, sie behandeln oder auch das junge Leben vorzeitig beenden. Wissenschaftler sagen voraus, dass schon in circa 15 Jahren keine Kinder mit Down-Syndrom mehr das Licht der Welt erblicken werden.

Schon seit den 70er-Jahren gibt es die Möglichkeit einer Fruchtwasser-untersuchung, der Amnizentese. Hierbei wird mit einer Hohlnadel etwas Fruchtwasser entnommen, darin schwimmen kindliche Zellen. Die Untersuchung dieser Zellen zeigt nicht nur das Geschlecht des Kindes, sondern auch Chromosomenveränderungen und kann somit die als Down-Syndrom bekannte Trisomie 21 erkennen. Ein genetischer Defekt, bei dem das 21. Chromosom drei- statt zweimal vorhanden ist.

Mehr und mehr pränatale Untersuchungsmöglichkeiten werden den Eltern angeboten: Vom 3D-Ultraschall bis zur Nabelschnurpunktion – jede noch so kleine Entwicklung des Ungeborenen wird akribisch überprüft. Dabei kann die moderne medizinische Technik kleine Wunder bewirken. Bei schweren, vor allem organischen Komplikationen während der Schwangerschaft besteht die Möglichkeit einer pränatalen Operation – das Baby wird noch im Mutterlaib operiert, um sich dann bis zur Geburt genesen und weiterentwickeln zu können.

Ungeborene Patienten
Eine revolutionäre Methode wenden seit ein paar Jahren die Ärzte der Uniklinik Bonn an. Sie können den sogenannten Offenen Rücken (Spina bifida) endoskopisch operieren. Mit Hilfe einer winzigen Kamera und speziellen Instrumenten, kann diese Fehlbildung besonders schonend für Mutter und Kind korrigiert werden. Nicht so einfach haben es dagegen Amelie und ihre Mutter: Nach einem schweren Zwerchfellbruch muss Amelie in der 27. Schwangerschaftswoche an Lunge und Zwerchfell operiert werden. Auch hierfür gibt es zwar mittlerweile eine endoskopische Methode, sie ist jedoch auch heute noch sehr riskant. Seit wenigen Jahren ist es Ärzten möglich, einen kleinen Ballon in die Lunge des Fötus einzuführen, dieser wird dort aufgeblasen um die Lunge zu stabilisieren.
Für einige Krankheiten gibt es noch keine vergleichbare endoskopische Methode, sondern Bauchdecke und Gebärmutter der Schwangeren müssen geöffnet werden, das Baby hervorgeholt und seine inneren Verletzungen und Verwachsungen wie bei einer gewöhnlichen OP behoben werden. Anschließend wird der Fötus zurück in den Bauch der Mutter gelegt – die restliche Schwangerschaft muss sie, auch wenn alles gut verlaufen ist, im Krankenhaus verbringen. Zu hoch die Risiken des Eingriffes, der eine Tortur für Beide bedeutet, allein die Narkose ist für einen Fötus ein unkalkulierbares Risiko.

Direkt nach der Geburt geht der Behandlungsmarathon für die winzige Amelie weiter: Ihre Lunge ist sehr schwach, sie wird wochenlang direkt über das Blut beatmet. Erst als sich ihre Lunge stabilisiert hat, trauen ihr die Ärzte weitere Operationen zu. Bange Wochen für die Eltern, Stress und Schmerzen für Amelie – doch sie hat es geschafft, all das hat sich gelohnt.

Doch auch heute gibt es noch Grenzen, nicht jede pränatal diagnostizierte Krankheit, können die Ärzte heilen. In manchen Fällen müssen sich die Eltern darauf einstellen ein schwer krankes, ein geistig oder körperlich behindertes Kind zu bekommen. Das bedeutet nicht nur eine große psychische, soziale und finanzielle Belastung, sondern oft auch enorme Einschränkungen ein Leben lang. Die Trisomie 21 ist das klassische Beispiel für die entscheidende Frage. Sollen wir das erkrankte Kind bekommen – mit all seinen Konsequenzen oder können wir das nicht schaffen? Immer mehr Eltern entscheiden sich dagegen das Kind zu bekommen – niemand kann eine solche Entscheidung in Frage stellen, denn die Diagnose Down-Syndrom löst immer Angst, Trauer und Verzweiflung aus. In die Situation über Leben und Tod des eigenen Kindes entscheiden zu müssen, möchte wohl niemand kommen.

Moderne Eugenik?
Doch was bewegt Eltern bei der Entscheidung gegen ihr Kind? Oft ist es die Angst das eigene Kind leiden zu sehen. Ist ein Leben mit Behinderung schlimmer als gar kein Leben? Leidet ein Kind mit Behinderung, dass kein anderes Leben kennt überhaupt? Ist das Leben auch für ein behindertes Kind lebenswert? Doch die Eltern müssen auch sich selbst fragen, ob sie es schaffen können, ein krankes Kind zu versorgen, es zu fördern und zu lieben – Fragen die mittlerweile mehr als
90 Prozent aller betroffenen Eltern mit Nein beantworten. Wissenschaftler sagen sogar voraus, dass bereits in etwa 15 Jahren keine Kinder mit Trisomie 21 mehr geboren werden. Sicher auch eine Folge des gesellschaftlichen Drucks, der auf die Eltern ausgeübt wird. Bereits seit den 80er-Jahren kommt immer wieder die Diskussion auf, ob Eltern, die sich bewusst für die Geburt eines behinderten Kindes entschieden haben, die Unterstützung der Krankenkassen verweigert werden solle. Zu groß sei die finanzielle und wirtschaftliche Belastung, die behinderte Kinder für den Staat bedeuteten. Eine Form der Eugenik, die zweifellos an das dritte Reich erinnert.

Es ist ein sehr schmaler Grat zwischen medizinischer Ethik und medizinischem Fortschritt, auf dem sich Ärzte und Betroffene heute bewegen. Aktuelles Beispiel: Die Präimplantationsdiagnostik. Hierbei werden die Zellen eines, durch künstliche Befruchtung gewonnenen Embryos, vor der Einpflanzung in den Mutterlaib auf verschiedenste Genmutationen hin untersucht. Ist er erkrankt, so wird auf die Übertragung in die Gebärmutter verzichtet. In Deutschland ist dieses Verfahren zwar noch nicht explizit verboten, gilt aber als nicht mit dem Embryonenschutz-gesetz vereinbar. Anders sieht das bei unseren europäischen Nachbarn aus: In Österreich, Großbritannien, Frankreich und den Niederlanden ist die Präimplantationsdiagnostik in begründeten, schweren Fällen erlaubt.

Doch was passiert mit einer Gesellschaft, die selektieren kann, wer es wert ist zu leben und wer nicht? Können Eltern heute überhaupt noch eine freie Entscheidung für oder gegen ein krankes Kind treffen? Betroffenen Müttern und Vätern sollte die Möglichkeit nie verwehrt werden sich für eine Abtreibung zu entscheiden – Rechte wie das der Frau auf körperliche Unversehrtheit oder das Persönlichkeitsrecht dürfen keinesfalls missachtet oder unterschätzt werden. Noch drastischer wird es jedoch, wenn das Umfeld, Eltern für die Entscheidung für ein behindertes Kind verurteilt. Denn unwertes Leben gibt es nicht und die Bereicherung, die eine Gesellschaft durch körperlich- und geistig behinderte erfährt, ist unbezahlbar. Kosten-Nutzen-Berechnungen, wie sie einige Wirtschaftswissenschaftler noch heute durchführen sind menschenfeindlich und haben nichts mit Gesundheitsökonomie zu tun. Bleibt zu hoffen, dass die Gesellschaft auch in Zukunft unterscheiden kann, wann hochmoderne medizinische Techniken und Möglichkeiten sinnvoll und hilfreich und wann sie zu viel des Guten sind – damit auch noch in zukünftigen Generationen, die genetisch nicht ganz perfekten Babys willkommen sind.

Quellen
SCHWAB, Roswitha und WALBURG, Ulrike: Beunruhigende Befunde in der Schwangerschaft. München, 2008.
TAMM, Claudia: Diagnose Down-Syndrom. München, 1994.
WEIGERT, Vivian: Bekommen wir ein gesundes Baby? Was Sie über pränatale Diagnostik wissen sollten. München, 2006.
http://www.aerzteblatt.de/v4/archiv/artikel.asp?id=43331
http://www.br-online.de/ratgeber/gesundheit/praenataldiagnostik-DID121870599127/praenatalmedizin-foetus-therapie-in-utero-ID1213620769202.xml
http://www.drze.de/themen/blickpunkt/pid
http://www.innovations-report.de/html/berichte/medizin_gesundheit/bericht-19693.html

Hundert Meter in sieben Sekunden
von Lisa Krassuski

Keine Freigabe durch die Autorin.

Schleichweg zum Gehirn
von Thomas Wagner

Keine Freigabe durch den Autor.

2008/2009

Berlin, 02.11.2030
Alte unter sich - Effizient, folgerichtig, sozial? Heute öffnen die neuen Versorgungszentren für Demenzerkrankte bundesweit ihre Türen

von Maren Bongartz

Dass das Leben manchmal zum Wiederkäuen neigt, mag den Älteren unter uns nicht erst heute aufgefallen sein. Doch dieser Morgen hält für viele deutsche Rentner ein Déjà-vu-Erlebnis der besonderen Art bereit, denn heute startet bundesweit der Zivildienst 70 Plus. Die Parallelitäten zum ausgedienten Wehrersatzdienst werden bei vielen Männern Erinnerungen an längst vergangene Zeiten wachrufen, obzwar im Unterschied zu früher nun auch Frauen antreten. Denn für über 100.000 Pensionierte beider Geschlechter wird heute ein neues Gesetz wirksam, das die Bundesregierung Anfang dieses Jahres mit großer Mehrheit verabschiedet hat. Es verpflichtet den nicht mehr Erwerbstätigen unter 76 Jahren zu einem 12-monatigen gemeinnützigen Dienst. Die ehemals große Koalition aus SPD und CDU, seit vergangener Woche zum Bündnis Mitte fusioniert, reagiert damit auf kein neuzeitliches Problem.
„Schon seit mehr als 40 Jahren beobachten wir die demografische Entwicklung in Deutschland mit großer Sorge.“ sagt Bundesgesundheitsministerin Scharrmacher mit Blick auf beeindruckende Zahlen: Während Anfang des 21. Jahrhunderts in Deutschland sechzehn Millionen unter 20-Jährige lebten, sind es heute nur noch elf. Diese Zahl hatten die Statistiker des zuständigen Bundesamtes vor dreißig Jahren erst für das Jahr 2050 vorausgesagt, Bankenkrisen und Staatsschulden noch nicht mitgerechnet. Unbeeindruckt von der anhaltenden Konjunkturflaute zeigt sich nur die Lebenserwartung der Deutschen. Heute zählt das Land 6,3 Millionen über 80-Jährige, 2005 waren es 3,6 Millionen.
„Nicht nur, dass es immer mehr alte und immer weniger junge Bürger im Land gibt ist ein Problem, sondern insbesondere die Versorgung der Pflegebedürftigen.“ so Scharrmacher im Gespräch mit der SZ. „Die Fortschritte in der Medizin führen dazu, dass die Lebenserwartung weiter steigt. Körperlich geht es den Menschen heute bis ins hohe Alter sehr gut, wir beobachten jedoch seit Jahren eine steigende Anzahl von Patienten, die an Altersdemenz erkranken. Hier steht die Medizin weiter vor geschlossenen Türen.“
Die Pflege der Patienten mit Demenz ist zeit- und kostenintensiv, für die Pflegeversicherung längst zu teuer. Eine Steuererhöhung zur Deckung der steigenden Kosten kam für den Bund angesichts der Tatsache, dass derzeit ein Rentner von zwei Erwerbstätigen finanziert wird, nicht in Frage. Stattdessen begab man sich auf die Suche nach günstigen Lösungen und wurde fündig. Die Antwort lautet: Zivildienst für die Alten. Doch geht das überhaupt? „Aus rechtlicher Sicht kein Problem“, meint Karl-Josef Baumann, pflegepolitischer Sprecher der Bündnis Mitte Fraktion. „Im Artikel 12 des Grundgesetzes heißt es: Niemand darf zu einer bestimmten Arbeit gezwungen werden, außer im Rahmen einer herkömmlichen allgemeinen, für alle gleichen öffentlichen Dienstleistungspflicht.“
Im Gegenzug schaffte die Bundesregierung Anfang des Jahres die Wehrpflicht ab, womit auch der Wehrersatzdienst Geschichte wurde. Ziel war vor allem, den Weg in die Erwerbstätigkeit zu beschleunigen, denn bekanntlich krankt der Staat an der niedrigen Zahl derer, die arbeiten und Geld verdienen. Immer noch, obwohl schon seit Jahren die Regelaltersgrenze erst mit Vollendung des 72. Lebensjahrs erreicht wird.
So handele es sich bei der Neuregelung der Versorgung Demenzkranker um ein effektives und soziales Modell, so Baumann, welches den Problemen der Gegenwart realistisch begegne. „Die Frage lautete: Wo finden sich freie Ressourcen in unserer Gesellschaft und wo lassen sich diese einsetzen? Die Antwort liegt klar bei den nicht mehr erwerbstätigen, gesunden Mitbürgern. Anders als vor hundert Jahren ist der Mensch heutzutage in diesem Alter völlig leistungsfähig. Und bei einer durchschnittlichen. Lebenserwartung von 88 Jahren scheint mir ein Pensionszeitraum von immer noch mehr als zehn Jahren nach Beendigung des Zivildienstes ausreichend.“
Die Suche nach zentralen Räumlichkeiten für das Bundesvorhaben entpuppte sich laut Baumann als problemlos. Viele ehemalige Krankenhäuser, die in den letzten Jahren hatten schließen müssen ließen sich schnell und kostengünstig zu Demenzversorgungszentren umbauen, in denen die Betroffenen in eigenen Zimmern untergebracht und, ähnlich wie in herkömmlichen Seniorenheimen, rund um die Uhr betreut würden. Innovativ die Personalplanung: Die Leitung der Zentren lege man in die Hand der zahlreichen arbeitslosen Erzieher und Erzieherinnen, denn „wie allgemein bekannt ist, beobachtet die Demenzforschung bei den Patienten die Regression zu infantilen Verhaltensmustern im Verlauf der Erkrankung, dies macht eine Umschulung der Erzieher verzichtbar.“
Diese und andere Aussagen regierender Politiker hatten in den letzten Monaten für Kritik von Seiten der Opposition und Arbeitnehmerverbände geführt. So entgegnete Wolfgang Sommerborn, Abgeordneter für die Fraktion BÜNDNIS 90/DIE GRÜNEN im Bundestag: „Wenn Effizienz oberstes Prinzip unseres politischen Handelns sein soll, warum fragen wir uns nicht auch, wie wir Demenzerkrankte nutzbringend einsetzen können?“ Zum Beispiel könnten sie, nach einer Kurzausbildung die psychologische Beratung von Langzeitarbeitlosen übernehmen. Diese bezweifelten die Anonymität bereits bestehender Angebote und nähmen sie aus Angst vor Nachteilen bei der Jobsuche nicht wahr. Wie allgemein bekannt sei, beobachte die Demenzforschung bei den Patienten die Regression des Kurzzeitgedächtnisses, dies garantiere Vertraulichkeit, persiflierte Sommerborn.
Die Rede des Grünen Politikers erntete lauten Beifall aus Oppositionskreisen. Doch auch die Regierung zeigte sich angetan: In Berlin ließe man sich den Vorschlag durch den Kopf gehen, heißt es auf Nachfrage der Süddeutschen Zeitung.

Quellen

Demografie Deutschlands – Wikipedia http://de.wikipedia.org/wiki/Demographie_Deutschlands

Grundgesetz der BRD
http://www.bundestag.de/parlament/funktion/gesetze/gg_jan2007.pdf

Arbeitslose gehen zu selten zum Psychologen - Morgenpost
http://www.morgenpost.de/printarchiv/wissen/article828984

11. koordinierte Bevölkerungsvorausrechnung - Statistisches Bundesamt
https://www-ec.destatis.de/csp/shop/sfg/bpm.html.cms.cBroker.cls?cmspath=struktur,vollanzeige.csp&ID=1019439

Immer älter werden
von Daniela Zeibig


Fortschritt – dieser Begriff ist eines der herausragendsten Worte des 20. Jahrhunderts. Alles ist von Fortschritt gekennzeichnet, Baukunst, Technik, Wissenschaft und Medizin. Auch an uns Menschen hat der Fortschritt seine Spuren hinterlassen. Nicht nur, dass wir komfortabler leben können mit modernsten Handys, Computern oder Hunderten von Pay-TV-Kanälen, auch Krankheiten, die früher tödlich waren können problemlos überstanden werden. Die Hygienebestimmungen und Arbeitsbedingungen sind besser, der gestiegene materielle Wohlstand ermöglicht eine bessere Ernährung. Und die unmittelbarste Folge all dessen betrifft uns alle: Wir werden immer älter. Vor hundert Jahren konnte ein 60-jähriger Mann in Deutschland etwa erwarten, noch sechs Jahre zu leben. In den Jahren 1998 und 2000 dagegen betrug seine fernere Lebenserwartung schon 19 Jahre. Frauen leben dabei im Durchschnitt noch etwa 4 Jahre länger. Für das Jahr 2050 rechnet das Statistische Bundesamt bereits mit einer durchschnittlichen Lebenserwartung von 83,7 Jahren bei Männern und 88,2 Jahren bei Frauen. Rechnet man ausgehend von diesen Zahlen und gleich bleibendem Fortschritt noch weiter hoch, so werden bald die meisten Menschen über 100 Jahre alt. Wahrscheinlich ist aber auch durchaus, dass wir bis dahin noch wesentlich älter werden. Denn die medizinischen und technischen Entwicklungen die uns noch bevorstehen, halten vielleicht noch viel gravierende Fortschritte für uns bereit. Gehen wir zum Beispiel von einem Durchbruch in der Krebsforschung aus, der Krebs innerhalb der nächsten Jahrzehnte heilbar macht, würde das für viele Menschen eine erhebliche Steigerung ihrer Lebenserwartung bedeuten, die über die durchschnittlichen 4 Jahre alle 50 Jahre hinaus geht. Krebserkrankungen wie Lungenkrebs sind immerhin in den modernen Industrienationen derzeit die zweit häufigste Todesursache. Ebenso sind völlig neue medizinische Methoden in der Zukunft denkbar, die den Menschen quasi unsterblich machen. Bereits jetzt arbeiten Wissenschaftler daran, mit Hilfe von Stammzellen Organgewebe für Kranke nachwachsen zu lassen. Beschränkungen kennt die Wissenschaft selten und auch moralische Grundwerte verlieren allmählich an Gewicht. Erst am 24. Oktober 2008 veröffentlichte Welt Online, dass britische Stammzellforscher nun offiziell Mischwesen aus Mensch und Tier im Reagenzglas züchten dürfen. Daher ist es nicht unwahrscheinlich, dass wir irgendwann in ferner Zukunft auch zu einem Punkt kommen werden, wo jedes Körperteil, das vom natürlichen Zerfall betroffen ist, mit Hilfe von Ersatzteillagern plötzlich austauschbar wird.
Auch, wenn manches ethisch noch fragwürdig scheint: Zuerst einmal klingt das ja auch alles ganz positiv. Wer länger lebt muss sich später sorgen um seinen Tod machen, kann mehr unternehmen und hat vielleicht weniger das Gefühl, etwas im Leben verpasst zu haben. Eine längere Lebenszeit macht die Menschen womöglich auch entspannter und ist ein wirkungsvolles Heilmittel gegen das typisch deutsche „Keine-Zeit“-Syndrom. Doch lange leben hat nicht nur Vorteile. Für den einzelnen vielleicht, aber eine Gesellschaft nach heutigen Maßstäben ist dadurch kaum noch vorstellbar. Denn: Je älter die Menschen werden, desto länger beziehen sie nach heutigen Maßstäben auch soziale Gelder wie Rente. Wenn also allein schon alle Menschen 100 Jahre alt werden, müssen bei einem heutigen Renteneintrittsalter von 68 Jahren bis zu 20 Jahre länger Renten gezahlt werden. Im Staatshaushalt klaffen allerdings jetzt schon Löcher. Denn mit der steigenden Lebenserwartung steigt auch proportional die Zahl der alten Menschen im Vergleich zu jungen – und das würde sie übrigens auch tun, wenn alle Menschen noch genauso viele Kinder kriegen würde, wie vor 100 Jahren. Die Alterspyramide kippt also zwangsläufig. Somit stellen sich uns auf lange Sicht also zwei Auswege zur Wahl: Entweder, jeder Frau wird zur Gebärmaschine umfunktioniert, die quasi am laufenden Band Kinder erzeugt um die älter Bevölkerung auch auf Jahrhunderte hin noch angemessen finanzieren zu können, oder wir verschieben das Renteneintrittsalter einfach drastisch nach hinten. Bei ersterem Vorschlag würde sich schon bald das Problem einer nicht zu stoppenden Überbevölkerung der Erde ergeben - um von der ethischen Bedenklichkeit dieser Variante mal ganz abzusehen. Hier kann also kaum die Lösung liegen. Somit scheint es also angemessener, die Menschen einfach länger arbeiten zu lassen. Allerdings birgt auch diese Möglichkeit ihre Tücken. Denn wenn ältere Menschen länger arbeiten, werden auch weniger Arbeitsplätze für junge Leute wieder frei. Gleichzeitig muss auch bedacht werden, dass mit dem Fortschritt ohnehin erfahrungsgemäß die Zahl an Arbeitsplätzen sinkt. Die Gesellschaft wird immer profitorientierter, immer mehr Leute werden entlassen und immer mehr Arbeit verteilt sich auf den Einzelnen. Viele Arbeitsplätze werden durch neuere Computer oder Maschinen überflüssig. In diesem Szenario haben also die Jüngeren den Kürzeren gezogen.
Wir stehen bei steigenden Lebenserwartungen zudem ohnehin immer vor dem Problem, dass die Bevölkerung auch insgesamt rapide wächst. Sollten wir irgendwann weit älter werden als 100 Jahre oder mittels Organaustausch fast unsterblich, werden junge Menschen immer überflüssiger. Denn sie haben nicht die gleichen Erfahrungen wie ihre 100 Jahre älteren Vorläufer und außerdem irgendwann keinen Platz mehr. Mutiert also irgendwann die ganze Welt zum modernen China, wo Reproduktion streng unter Kontrolle steht? Denkbar wäre es. Daher ist also auch eine ferne Zukunft vorstellbar, in der Kinder kriegen nahezu verpönt ist. Unter Umständen eröffnen uns aber auch Durchbrüche in der Astronomie die Möglichkeit, auf fremde Planeten umzusiedeln, bis es soweit ist.
Wie immer dem auch sei, längere Lebenszeiten setzen in jedem Fall sämtliche uns bekannten sozialen und gesellschaftlichen Systeme langsam aber sicher außer Kraft. Unser ganzer Lebensrhythmus kann sich letztendlich verschieben. So setzten Menschen mit mehr Lebenszeit vielleicht auch auf mehr Bildung, Lernen und Studieren länger – wodurch der Fortschritt sich schließlich wieder selbst antreibt. Denkbar wäre ebenfalls der allmähliche Zerfall von Ehen und Familien, wie wir sie kennen. Zum einen entstehen durch eine längere Zeit des Zusammenlebens mehr Reibungs- und Konfliktpunkte, zum anderen sehnen sich Menschen häufig durch steigende Möglichkeiten nach mehr Freiheit und Selbstentfaltung. Gleichzeitig werden Familien aber auch immer größer, da irgendwann unter Umständen vier bis fünf Generationen nebeneinander leben können.
Durch die steigende Lebenserwartung ergeben sich in naher Zukunft dagegen vor allem auch medizinische Notwendigkeiten. So liegt das Risiko zwischen 80 und 90 Jahren an Demenz oder Ähnlichem zu erkranken bei rund 25%. Bei den über 90-jährigen sind es schon 50%. Viele ältere Menschen können sich dadurch in ihrem Alltag alleine nicht mehr zurecht finden und benötigen Hilfe. Momentan sind 1,2 Millionen Menschen in Deutschland davon betroffen – und die Tendenz steigt deutlich.
Je länger Menschen also leben, mit desto mehr Problemen werden wir auch als Gesellschaft konfrontiert. Und zwar nicht nur in ferner Zukunft, sondern auch schon im Hier und Jetzt. So bleibt am Ende also die Frage offen, wie viele Fortschritte sich die moderne Medizin überhaupt noch leisten kann.

Quellen:

Bundeszentrale für politische Bildung:
http://www.bpb.de/wissen/YDGMRC,0,0,Entwicklung_der_Lebenserwartung.html

Verband Forschender Arzneimittelhersteller:
http://www.vfa.de/de/presse/pressemitteilungen/pm-023-2008-lebenserwartung-steigt-dank-moderner-medikamente/

Statistisches Bundesamt Deutschland
http://www.destatis.de/jetspeed/portal/cms/Sites/destatis/Internet/DE/Content/Statistiken/Gesundheit/Todesursachen/Aktuell.psml

WELT ONLINE:
http://www.welt.de/welt_print/article2618394/England-erlaubt-Forschung-mit-Chimaeren-Stammzellen.html

Alzheimer info:
http://www.alzheimerinfo.de/alzheimer/zahlen/

Beim Online-Arzt gibt es kein Wartezimmer
Eine mögliche Reportage aus dem Jahr 2030
von Paul Klammer


12. März 2030: An diesem Dienstagmorgen fühlt sich Diana Hellmich wirklich schlecht. Fiebrig liegt sie im Bett. Ihre Gelenke schmerzen. So kann sie nicht zur Arbeit gehen. Zum Arzt aber auch nicht. Etwas schwach auf den Beinen schleicht sie in die Küche, um sich Tee aufzusetzen. Unterwegs startet sie den Computer. Eingehüllt in einen Bademantel setzt sich Diana Hellmich wenige Minuten später vor den Rechner. Sie will den Online-Arzt befragen. Hier kommt sie immer sofort ins Sprechzimmer und muss dafür nicht mal aus dem Haus.

Der Online-Arzt ist ein Ergebnis der Telemedizin-Forschung. Patienten können sich an den virtuellen Arzt wenden, um eine erste Diagnose zu erhalten. Standardisierte Diagnose-Algorithmen in Verbindung mit entsprechender Hardware sollen den Besuch beim Hausarzt ersetzen.

Diana Hellmich gibt in das Online-Formular ihre Symptome ein. Entsprechend ihrer Angaben arbeitet der Online-Arzt sich durch einen vorbereiteten Fragenkatalog. Schon nach wenigen Fragen soll Diana Hellmich Fieber messen. Mit einem Piepsen zeigt das Fieberthermometer an, dass es jetzt die Temperatur kabellos an den Online-Doktor übertragen hat: 38,7 °C. Das gleiche wiederholt sich, nachdem Diana Hellmich das Blutdruckmessgerät angelegt hat.

Die drahtlose Medizintechnik für den Hausgebrauch ist nicht neu. Schon vor über 20 Jahren wurden Waagen, Blutdruck- und Blutzuckermessgeräte erprobt, die ihre Messungen über Funk an Datensammelstellen übermittelt haben. Dort wurden die Daten überwacht und ausgewertet. Bei Auffälligkeiten schlugen die medizinischen Datenzentren Alarm und konnten so chronisch Kranke rechtzeitig warnen, damit sie ins Krankenhaus gebracht werden konnten. Was damals als Feldversuch mit einigen hundert Patienten ausprobiert wurde, gehört 2030 zum medizinischen Standard.

Der Online-Doktor gleicht die Blutdruckwerte mit den gespeicherten Daten aus Diana Hellmichs Patientenakte ab. Es ergeben sich weitere Fragen. Irgendwann hat der Online-Arzt die Diagnose ganz gut eingekreist. Aber so richtig sicher ist er sich nicht. Jetzt muss doch ein realer Experte ran. Per Video-Konferenz wird Michael Stiene aus dem medizinischen Kontrollzentrum in Diana Hellmichs Schlafzimmer geschaltet. Der Allgemeinmediziner hat die Ergebnisse des Online-Fragebogens und die Patientenakte auf seinem Bildschirm und kann sich schnell einen Überblick verschaffen.

Das ist auch nötig, denn Michael Stiene hat sehr viele Patienten an diesem Morgen. Von einer eigenen Praxis hat der junge Arzt nur als Jugendlicher geträumt. Während seiner Ausbildung wurde schnell klar, dass das ein Modell aus der Vergangenheit ist. Gezielt wurde er als Telemediziner geschult. Heute sitzt er in einem Großraum-Büro und bekommt im Fünf-Minuten-Takt neue Fälle auf den Bildschirm. Einen Teil der Diagnose-Arbeit hat ihm das Online-Arzt-System schon abgenommen. Es arbeitet sich durch einen klinisch erprobten Diagnose-Algorithmus und sortiert die Symptome vor. Mögliche Diagnosen bekommt Michael Stiene auf seinem Rechner angezeigt. Wenn das Online-Arzt-System nicht mehr weiterkommt, muss er ran. Dutzende Patienten untersucht er täglich in seiner Online-Praxis, keinen davon kennt er persönlich.

Bei Diana Hellmich kann er aber aus der Ferne auch nicht mehr feststellen als das Online-System. Immerhin: Einen Krankenschein für den heutigen Tag kann er ausstellen und gleich per E-Mail an Hellmichs Arbeitgeber senden. Für die weitere Diagnose, befindet Stiene, sollte dann aber doch jemand persönlich vorbei schauen. Die Symptome sind ihm zu uneindeutig, als dass er sich mit der Ferndiagnose zufrieden gibt. Er setzt Diana Hellmich auf eine Warteliste für einen Hausbesuch. Die höchste Priorität bekommt sie aber nicht.

Denn Ärzte sind rar. Weil es immer weniger junge Menschen gibt, die sich zu Ärzten ausbilden lassen und immer mehr vor allem ältere Menschen versorgt werden müssen, ist die Telemedizin unerlässlich. Wenige Ärzte arbeiten in Telemedizin-Zentren wie Michael Stiene. Nach dem Prinzip eines Call-Centers arbeiten die Tele-Ärzte in schnellem Takt Fälle ab. Sie entscheiden über Diagnosen, überweisen an Fachärzte oder organisieren Hausbesuche. Das spart Personal und Geld.

Andere Ärzte und viele Krankenschwestern sind dafür täglich unterwegs. Sie erledigen das, was die Tele-Ärzte aus der Ferne nicht schaffen – für sie bleiben die Fälle, in denen Online-Arzt und Tele-Arzt keine klare Diagnose stellen können. Dann müssen sie die Patienten aus der Nähe begutachten. Für viele ältere Menschen hat das enorme Vorteile. Sie müssen nicht mehr den beschwerlichen Weg zum Hausarzt auf sich nehmen. Wegen der extrem gesunkenen Bevölkerungsdichte in Mecklenburg-Vorpommern und Brandenburg waren diese Regionen die ersten in Deutschland mit flächendeckender Telemedizin-Versorgung. Inzwischen wenden sich fast alle Deutschen zuerst an den Tele-Arzt. Mit diesem System können weniger Ärzte mehr Patienten versorgen. Auf einen Hausbesuch müssen diese allerdings warten, wenn ihre Lage nicht akut ist. Denn Gesundheitsleistungen sind rationiert. Weniger schwer betroffene Patienten werden nach hinten geschoben und müssen sich auch mal mehrere Tage gedulden.

Diana Hellmich muss nur bis zum Abend warten. Bis dahin hat sie auf Anraten von Michael Stiene ein fiebersenkendes Mittel genommen und ist im Bett geblieben. Kurz nach 18 Uhr klingelt Rebecca Germs. Sie ist Ärztin im ambulanten Dienst. Diana Hellmich ist der erste Fall in ihrer Schicht. Michael Stiene ist längst zu Hause. Das Berufsbild des Tele-Arztes ist das eines gewöhnlichen Büro-Jobs mit geregelten Arbeitszeiten. Rebecca Germs bezahlt die Möglichkeit, noch direkt mit den Patienten in Kontakt treten zu können, mit Schichtarbeit und ständigem Auf-Achse-Sein.

Alle Daten, die der Online-Doktor am Morgen gesammelt hat, holt sich Germs direkt auf ihr Schreibtablett. Sie befragt Diana Hellmich, wie sich die Symptome entwickelt haben, misst nochmal Fieber. Außerdem öffnet sie Hellmichs Patientenakte, um nachzusehen, wie ihr Impfstatus aussieht.

Noch vor wenigen Jahren hat die virtuelle Patientenakte für heftigen Protest bei Datenschützern gesorgt. Aber mit der Einführung der Telemedizin wurde sie unerlässlich. Jetzt können Ärzte von überall auf die Daten ihrer Patienten zugreifen. Sie sehen die gesamte Krankengeschichte, können sich nur relevante Aspekte anzeigen lassen oder die Unverträglichkeit neu verschriebener Medikamente abschätzen.

Doch die Vernetzung hat noch mehr Vorteile. Wenn sie mal nicht weiter weiß, kann Germs einen Experten zu raten ziehen. Sie schaltet dafür eine Video-Konferenz im Zimmer des Patienten. Dafür stehen ihr Experten-Zentren mit Fachärzten aller Spezialgebiete zur Verfügung. Diese können per Konferenz-Schaltung direkt mit dem Patienten sprechen – Webcams und Computermikrophone machen es möglich. Diese jahrzehntealte Technik wird inzwischen kombiniert eingesetzt, um die ärztliche Versorgung zu optimieren.

Online- und Tele-Arzt können Patienten aber auch direkt an Fachärzte überweisen. Die Überweisung erfolgt voll elektronisch. Auch die Anmeldung können die Patienten gleich übers Internet vornehmen. Auch hier setzt das Diagnose-System Prioritäten. Schwerere Fälle bekommen früher einen Termin. Die wenigen Fachärzte sollen effektiv ausgelastet sein. Wie bei allen Veränderungen, die die ärztliche Versorgungssituation 2030 ausmachen, steht hier eine bestimmende Ressource im Hintergrund: Ein begrenztes Budget, das optimal auf viele versorgungsintensive Patienten aufgeteilt werden muss. Telemedizin ist dafür eigentlich nur ein Hilfsmittel.

Bei Diana Hellmich sind alle wichtigen Impfungen noch frisch. Rebecca Germs diagnostiziert einen leichten Virus-Infekt. Nichts Dramatisches, es wird wohl aber ein paar Tage dauern, bis Diana Hellmich wieder auf den Beinen ist. Darüber, dass sie sich für diese Diagnose nicht zum Arzt schleppen musste, ist sie trotzdem froh.

Quellen:
http://www.swr.de/swr2/programm/sendungen/wissen/-/id=660374/nid=660374/did=3899902/nfg1ny/index.html

http://www.focus.de/digital/internet/patientenakte-im-notfall-geht-der-doktor-online_aid_197720.html

http://de.wikipedia.org/wiki/Telemedizin

http://www.telemed-berlin.de/

Der verbesserte Mensch
von Michelle Röttger


Was noch vor 30 Jahren Zukunftsmusik war, ist jetzt eingetreten. Die Vision vom verbesserten Menschen ist für manche wahr geworden. Früher war der Verlust eines Körperteils oder Sinnesorgans ein schwerer Schlag für den Betreffenden. Heute gibt es neben den Olympischen Spielen nicht nur die Paralympics, sondern jüngst wurden auch die Bionischen Spiele für Spitzensportler mit Prothesen ins Leben gerufen. Dass die technisch verbesserten Sportler jetzt alle Rekorde brechen, muss nicht erwähnt werden.

Dieser Entscheidung ging eine mehrjährige ethische Debatte über das Für und Wider der Bionik an Menschen voraus. Viele Forscher warnten vor den möglichen Konsequenzen, der technischen Verbesserung von Menschen.
Die meisten prangerten zum Beispiel die absichtliche Amputation von gesunden Gliedmaßen zwecks Leistungssteigerung an. Besonders bionische Hightech-Soldaten waren eine der Horrorvisionen. Aus diesen Debatten ging die Unterzeichnung des Bionik-Abkommens von 2029 durch die meisten Mitgliedsstaaten der Vereinten Nationen hervor. Das Bionik-Abkommen beeinhaltet u.a. das Verbot gesunde Körperteile durch bionische zu ersetzen oder zusätzliche bionische Körperteile an einen Körper anzufügen. „Der Mensch sollte nicht durch Technik in der Lage sein, sich selbst derartig zu verändern, dass er die Eigenschaften verliert, die einen Menschen ausmachen“, erklärte UN-Generalsekretär X in seiner Rede vor der Unterzeichnung des Abkommens.

Mit dem Abkommen reagierten die Politiker auch auf Einrichtungen, die es gegen die entsprechende Summe Millionären ermöglichten ihre gesunden Gliedmaßen durch bionische zu ersetzten. Ein williger Kandidat für das „Human Augmentation Center“ in Peking war z.B. Abenteurer und Millionär XY. Es war schon immer sein Traum auch die Berge besteigen zu können an denen „gewöhnliche“ Menschen scheitern. Der Extremsportler ließ sich als einer von vier Patienten vor Inkrafttreten des Verbotes die Beine amputieren und durch Prothesen ersetzen. „Es war mein freier Wille und ich selbst sollte entscheiden können, was ich mit meinem Körper mache. Dieses Abkommen schränkt die Selbstbestimmung des Menschs ein!“, sagte XY nach dessen Inkrafttreten, „ Ich stehe zu meiner Entscheidung: Jetzt habe ich nicht nur zwei schwache menschliche Beine, die ich vielleicht so oder so durch Diabetes oder auf andere Weise verloren hätte, sondern drei leistungsfähigere Beinpaare mit unterschiedlichen Funktionen. Und wenn ich wollte könnte ich noch mehr haben.“

Erste Zeugnisse von Prothesen finden sich schon im alten Ägypten oder im Mittelalter. Damals waren die Prothesen simple Nachbildungen von Händen, Füßen und Gliedmaßen. Oft aus Holz oder anderen Materialien waren sie leblos und unbeweglich.

Wirkliche Beweglichkeit der Prothesen und deren Steuerung durch Gedanken kennen wir erst seit Anfang dieses Jahrtausends. Zunächst musste ein Patient bewusste Muskel-Steuerimpulse, die von Elektroden an der Prothese empfangen werden, erlernen, um die Prothesen in Gang zu setzten. Im Jahre 2008 gelang es erstmals eine Prothese über die direkte Vorstellung der Bewegung zu steuern, indem man die Enden der verbliebenen Armnerven eines armlosen Patienten mit der Muskulatur im Brustbereich verband. Dachte dieser Patient an eine bestimmte Arm- oder Fingerbewegung, gaben seine Nerven das Signal an eine betreffende Stelle des Brustmuskels weiter. Dieses Signal nahmen die Elektroden auf der Prothese auf und setzten es in die gewünschte Bewegung um.

Moderne Prothesen funktionieren immer noch nach dem selben Prinzip, ermöglichen aber wesentlich feinere Bewegungsabstufungen. Früher arbeiteten roboterartige Glieder oft mit Stellgliedern, die ruckartig neue Positionen einnahmen. Ein besonderes Feingefühl, wie wir es heute kennen, hatten Prothesen damals nicht. Heute können Menschen mit Prothesen viele Arbeiten leichter ausüben als andere Menschen, da sie beispielsweise eine zittrige Hand oder ein ermüden der Beinmuskeln nicht kennen.

Durch motorische Gelenke sind die Prothesen nicht mehr nur eingeschränkt beweglich. Für die Feinanpassungen der Bewegungen sind allerdings künstliche Muskeln verantwortlich, die den echten weitestgehend nachempfunden werden. Die Forscher haben sich das sogenannte „Fluid-Prinzip“ von der Natur abgeschaut. In komplexen Systemen von kleinsten elastischen Schläuchen gelingt es Kontraktion und Entspannung normaler Muskeln nachzuahmen. Dies geschieht durch Luftdruck- oder noch häufiger über Flüssigkeiten in den elastischen Schläuchen.
Diese flexiblen, künstlichen Muskeln (oder: Fluidaktoren) haben allerdings nicht nur beim Bau von Prothesen einen hohen Nutzen, sondern auch bei vielen Robotern und medizinischen Geräten wie Endoskopen.

Der Unterschied zu den echten Gliedmaßen zeigt sich bei modernen Prothesen - was die Beweglichkeit angeht - nur noch darin, dass die künstlichen stärker, belastbarer und leistungsfähiger sind.
Auch der Tastsinn kann bei Menschen mit Arm- oder Handamputationen bedingt wieder hergestellt werden. Feine Sensoren auf der Prothesenhand leiten über einen im Hirn implantierten Mikrochip Impulse an das Gehirn weiter, sodass es die Signale der Sensoren in Sinneswahrnehmung umwandeln kann.

In früheren Zeiten war es ein großes Manko, dass Prothesen oftmals viel schwerer waren als die Originalgliedmaßen, doch auch dieses Problem konnten Materialforscher lösen. Die Oberfläche einer modernen Prothese erinnert gar nicht mehr an ein technisches Gerät. Ein Schönheitsfehler bleibt trotzdem: die künstliche kommt der echten Haut zwar optisch nahe, aber man sieht doch noch deutliche Unterschiede wie etwas das Fehlen von Behaarung.
Außerdem fühlt sich die Kunsthaut anders an als die echte. Aber Forscher auf der ganzen Welt arbeiten bereits daran Prothesen noch lebensechter zu gestalten. Ein Projekt sind z.B. Prothesen, die sich der Körpertemperatur des Patienten anpassen, was derzeitig allerdings aufgrund des hohen Energiebedarfs noch nicht zufriedenstellend gelöst wurde.

Auch Retinaimplante gehören heute zum Alltag. Blinden, die unter Retina pigmentosa oder Makula Degeneration leiden, kann dank bionischer Prothetik geholfen werden. Die erste Krankheit ist eine Form der Netzhautdegeneration, bei der die Photorezeptoren zerstört werden, die zweite eine, bei der die Netzhautzellen am sogenannten gelben Fleck absterben.

Sind nur die Lichtsinneszellen der Netzhaut ausgefallen, die ins Gehirn führenden Nervenzellen und Nervenfasern aber noch intakt, kann man einen Retina-Chip an die Nervenzellen anlagern. Der Chip (3 mm Durchmesser, 50 tausendstel mm dick) ausgestattet mit Tausenden von Mikrophotodioden – nimmt die ins Auge fallenden Lichtsignale auf und reizt über Elektroden Nerven, so dass die Lichtinformation im Sehzentrum des Gehirns dann zu einem Bildeindruck verarbeitet werden kann.
Wenn neben Lichtsinneszellen auch die Nervenzellen der Netzhaut defekt sind, kommt ein anderer Ansatz zum Tragen. Statt Photodioden auf einem Mikrochip nimmt dann eine in eine Brille eingebaute Mikrokamera die Lichtsignale auf und leitet diese an einen ebenfalls integrierten Mikrochip. Der Brillen-Mikrochip wandelt die Lichtsignale in elektrische Impulse um und überträgt sie via Funk an eine auf der Netzhaut sitzende Mikrokontaktfolie. Auch bei diesem Ansatz nehmen dann wieder Elektroden der Mikrofolie den Kontakt zu den ins Gehirn führenden Nervenfasern auf
Während die Qualität der Bilder in den Anfängen noch dem Fernsehen der 30er Jahre des letzten Jahrhundert glichen, ist heute auch schon Farbsehen möglich. Ob es wirklich möglich ist, eines Tages eine vollkommen normale Sehkraft herzustellen, bleibt abzuwarten
Es gab erstaunliche Entwicklungen für Sehbehinderte, aber die Wissenschaft kann Hörgeschädigten leider immer noch nicht besser helfen als vor 30 Jahren. Es kann nur Hörgeschädigten und Tauben, die einen intakten Hörnerv haben, geholfen werden. Sogenannte Cochlear-Implantate können die Funktion zerstörter Haarsinneszellen im Innenohr übernehmen. Normalerweise wird die Schallinformation über Trommelfell und Gehörknöchel ins Innenohr übertragen. Dort sitzen an die 25.000 Haarsinneszellen, die den Schalldruck aufnehmen, in elektrische Reize umwandeln und dann die Hörnerven stimulieren. Im Hörzentrum des Gehirns entstehen dann Geräusch- und Toneindrücke. Das Cochlear-Implantat-System besteht äußerlich aus Mikrofon, Sprachprozessor und Sendespule. Hinter dem Ohr wird ein Empfänger in den Schädelknochen implantiert, der über Kabel mit Elektroden im Innenohr verbunden ist. Die Elektroden reizen wiederum an Stelle der Haarsinneszellen den Hörnerv.
Leider ist es der Wissenschaft bis heute nicht gelungen, den Hörnerv durch ein künstliches Pendant zu ersetzen, sodass auf diesem Gebiet weiterhin Forschungsbedarf besteht.


Quellen:

1) Häusler, Thomas: Prothesen. Höher, schneller, weiter. Zeit Wissen, 28.06.2007, Nr. 27:
http://www.zeit.de/2007/27/P-Hugh-Herr?page=2

2) http://biomech.media.mit.edu/publications/NeuralNetworks2008.pdf (Gelenk-Fuß Prothese mit Motor zum Treppensteigen, Paper zu Quelle 1)

3) http://biomech.media.mit.edu/index.html (Institut von Hugh Herr)

4) Zielke, Jochen: Bionische Prothetik. Planet Wissen. 19.01.2006:
http://www.planet-wissen.de/pw/Artikel,,,,,,,AD0BE963A8932601E034080009B14B8F,,,,,,,,,,,,,,,.html
5) Regal, Wolfgang / Nanut, Michael: Vom Seeräuberbein bis zur Kunsthand (Narrenturm 20) Ärzte Woche, 19. Jahrgang Nr. 27, 2005: http://www.aerztewoche.at/viewArticleDetails.do?articleId=3654 (Geschichte der Prothese)
6) http://www.pressetext.ch/pte.mc?pte=071113029 (Armprothese mit Gedankensteuerung)


Alleine und doch niemals verlassen
Gesundheitsversorgung der Zukunft durch den digitalen Doktor
von Eike Strunk


Anna Blume hatte einen Herzinfarkt. Plötzlich, ohne Vorwarnung. Es stand nicht gut um sie. Gerade noch rechtzeitig kamen die Rettungskräfte in ihre Wohnung und konnten sie in ein Krankenhaus bringen. Sie hat es geschafft, der Infarkt konnte behandelt werden. Ihr Zustand hat sich schnell stabilisiert. Doch ihr Herz hat bleibende Schäden davongetragen, sie ist von nun an eine sogenannte Risikopatientin. Theoretisch kann sich ihr Zustand jederzeit wieder verschlechtern. Niemand weiß genau, wo und wann dies passiert. Eine Status mit weitreichenden Konsequenzen, gerade in ihrer Lebenssituation: Mit ihren 75 Jahren lebt sie allein, seitdem ihr Mann vor fünf Jahren verstorben ist. Ihre Kinder sind ins Ausland gezogen, es gibt keine näheren Verwandten in der Nähe. Kurz gesagt, es ist niemand da, der sie pflegen und im Alltag ein Auge auf sie haben kann. Ein Umstand, der große Probleme aufwirft. Denn für eine vollständige Überwachung, die ihre Gesundheit garantieren könnte, müsste sie in eine pflegerische Einrichtung ziehen. Eine, in der sowohl Ärzte und ausgebildetes Pflegepersonal als auch eine entsprechende technische Überwachung vorhanden sind. Für eine Frau, die für ihr stattliches Alter abgesehen von ihrem Herzleiden noch sehr vital, lebensfroh und eigenständig ist, wäre eine derartig veränderte Lebenssituation ein persönliches Dilemma.
In Zukunft könnten Szenarien dieser Art deutlich anders verlaufen. Eine deutlich angenehme und dabei effektivere Lösung für das Monitoring von Patienten– gerade älteren Semesters – verspricht die sogenannte Telemedizin.
Telemedizin - Der digitale Doktor
Doch was genau ist damit gemeint? Der Begriff Telemedizin umfasst alle Interaktionen zwischen Arzt und Patient oder zwischen verschiedenen Fachärzten mit Hilfe von Telekommunikation und Datenverarbeitung. Ärzte beraten ihre Patienten beispielsweise per Telefon oder Internet, überwachen Vitalfunktionen ihrer Patienten mit Hilfe von Sensoren, die ihre Werte automatisch an die Arztpraxis übermitteln. Fachärzte schicken ihre Untersuchungsergebnisse elektronisch an andere Praxen oder ins Krankenhaus. Zusätzlich können Patientendaten erfasst und verarbeitet werden, z.B. in einer elektronischen Patientenakte oder mit Hilfe der geplanten neuen Gesundheitskarte. All das sind Anwendungen, die bereits heute – in den Tagen von rasanten Datenautobahnen und weit entwickelter Informationstechnik – grundsätzlich durchführbar sind.
Bisher allerdings fristet die Telemedizin ein Schattendasein. Es fehlt die Infrastruktur, vor allem aber die Überzeugung für einen Fortschritt in dieser Richtung. Dies könnte sich in Zukunft ändern, wenn weiterentwickelte Technik und etablierte Anwendungen letztendlich zu einer breiten Akzeptanz führen. Neben den Vorteilen für die Patienten selbst sind telemedizinische Anwendungen nämlich auch aus ökonomischen Erwägungen das Modell der Zukunft. Wegen des demographischen Wandels hin zu einer alternden Gesellschaft wird es in Zukunft immer mehr ältere Patienten geben. Dadurch müssen auch immer mehr Pflegefälle betreut werden, was mit der heutigen Infrastruktur früher oder später problematisch werden dürfte, die Belastungen für das Gesundheitssystem werden sich in astronomische Höhen entwickeln.
Einige Gründe also, die für eine moderne Krankenversorgung in der Zukunft sprechen.
Krankenversorgung im Jahr 2030
In der Zukunft wird eine Patientin wie Frau Blume in ihren eigenen vier Wänden bleiben können. Kaum spürbare, gut versteckte Sensoren an ihrem Körper werden kontinuierlich die wichtigsten Vitalwerte überprüfen und an eine Leitstelle übermitteln. Bei Komplikationen werden automatisch der Rettungsdienst und ein Notarzt verständigt. Zusätzlich verfügt die Patientin wahrscheinlich über einen digital steuerbaren Medikamentenspender, der in genau benötigter Dosierung die Medikation überwacht oder sogar selbst einleitet. Für Kontrolluntersuchen muss Frau Blume nicht mehr in eine Praxis oder ein Krankenhaus. Alle werden können bei ihr zuhause erhoben und an einen Arzt übermittelt werden, der den Termin digital mit ihr durchführt.
Der Fantasie sind keine Grenzen gesetzt, auch für andere Krankheitsbilder sind derartige Neuerungen einsetzbar. Der intelligente Bodenbelag erfasst plötzliche Gewichtsverlagerungen – bei Stürzen kann sofort Hilfe angefordert werden. Bewegungssensoren können die ausgeführten Bewegungen von hilfsbedürftigen Patienten überwachen. Sobald der Patient sich über einen längeren Zeitraum nur eingeschränkt in seinen Räumlichkeiten bewegt, wird ein Alarmsignal übermittelt, um den Grund für die Bewegungslosigkeit zu ermitteln. Darüber hinaus können mit derartigen technischen Möglichkeiten auch Demenzpatienten beobachtet werden – gerade für Patientengruppen mit teilweise auftretender Orientierungslosigkeit eine gute Alternative zur ständigen Überwachung durch anwesendes Personal. Diabeteskranke können in der Zukunft bequem ihre Werte überprüfen und digital die exakte Insolindosis applizieren.
Grenzenlose Möglichkeiten also, die bei einem Großteil der heutigen Krankheitsbilder Besserung versprechen oder zumindest als kostengünstige Alternative fungieren können.

Integration statt Isolation
Bis es soweit ist, sind allerdings noch einige Hürden zu nehmen. Entscheidend für einen flächendeckenden Einsatz von telemedizinischen Maßnahmen ist die gesellschaftliche Anpassung. Es muss Vertrauen in neue Techniken geschaffen werden, gerade im Bezug auf die Sicherung der persönlichen Daten der Patienten. Der Datenschutz des digitalen Patienten verlangt ein hohes Maß an Sensibilität – ein Missbrauch muss unter allen Umständen auszuschließen sein. Zudem haben gerade ältere Leute Berührungsängste mit komplizierter Technik, auch hier muss Aufbauarbeit geleistet werden. Vor allem muss sich aber die gesellschaftliche Sicht auf das Alter ändern. Das klassische Bild vom einsamen Altern in Pflegeheimen muss dringend reformiert werden. Erst dann kann der Patient und damit auch das gesamte Gesundheitssystem von den Möglichkeiten der Zukunft profitieren. Mit einer kleinen aber entscheidenden Einschränkung: Trotz aller Vorteile kann die Telemedizin konventionelle medizinische Anwendungen niemals komplett ersetzen. Der persönliche Kontakt zwischen Arzt und Patient wird immer eine wichtige Rolle spielen – besonders für das Vertrauen des Behandelten. Denn letztendlich gibt einem der Handschlag eines zuversichtlich lächelnden Arztes ein sichereres Gefühl, als ein Computer.

Quelle:
1. E-Health@ Home: Projekt des Ruhr-Instituts für Sozialforschung und Politikberatung (RISP) an der Universität Duisburg-Essen
2. Fraunhofer Institut Software- und Systemtechnik (ISST)

3. FU Berlin – Competence Center E-Commerce (CCEC)

4. Telemedizinführer Deutschland http://www.telemedizinfuehrer.de/ (03.11.2008)




Ersatz aller Pillen – gegen den freien Willen?
von Robert Zapp


In der Josephsklinik in Musterstadt geht das „Morgenlicht“ an. Sanfte orangene und gelbe Deckenfluter verbreiten ab 7.30 Uhr morgens eine wohlig warme Stimmung, passend zum Sonnenaufgang, den man draußen wegen der Regenwolken aber gar nicht sehen würde. Macht aber nichts, dafür gibt es ihn ja drinnen. Und die Patienten kucken sowieso nicht raus. Ihnen geht es gut hier drin.

Ich bin auf Station 31. Depressionen. Mittlerweile hat sie jeder dritte in Deutschland, Tendenz weiter steigend. Hierher kommen nur die chronischen Fälle. Die Station ist kurz vor der morgendlichen Behandlung wie leergefegt, keiner hastet auf den Gängen, keine Stimmen zu hören – wabernde Melancholie. Auch hier ist das Morgenlicht schon an. Ein Frühstückswagen steht fix und fertig beladen mitten im Gang und wartet auf seinen Einsatz.
Gespannt zähle ich den Countdown rückwärts. Ich bin informiert, wann die Behandlung losgeht.
Innerhalb von kaum fünf Sekunden verwandelt sich die Station. Der Computer gibt die Lizenz zum Leben – für die vier ersten Stunden des Tages. Patienten beginnen hinter den Türen zu reden, zu poltern, ja sogar zu Lachen – um diese Uhrzeit wohlgemerkt. Und wir sind immer noch auf der Station mit chronisch depressiven Patienten. Einige, die ihr Zimmer verlassen können, kommen aus ihren Nischen, in denen sie sich normalerweise verkriechen, hervor. Man hört Fetzten von Witzen und kleine Frotzeleien auf dem Flur.
Was ist hier so plötzlich geschehen?

ELVIRA heißt sie. Die Freundin fast aller Kranken in der Josephsklinik, vor allem aber die Freundin von Station 31. Denn hier schlägt ihre Hilfe am allermeisten durch.
„Electronical Limbic System Virtual Aid“, so heißt sie mit vollem Namen. Der Megaprozessor im Keller des Krankenhauses steht mit fast allen Patienten in Dauerkommunikation – durch Wände und ohne Worte. Einzige Voraussetzung: Ein Chip im Hirn. Und ein funktionierender Sender am Super-Rechner.
Morgens, eine halbe Stunde nach Weckzeit, beginnen hier die ersten Behandlungen, und zwar vollautomatisch. Ärzte gibt es nur wenige, die meisten jüngeren zur Überwachung von Patienten und die meisten erfahreneren zum Operieren.
Die Behandlung läuft mit elektronischen Impulsen, die über die implantierten Chips der Patienten ins Zentrale Nervensystem übertragen werden. Auf Station 31 werden vor allem Signale der Freude und der Hoffnung empfangen. So gut, dass man sich fragt, warum überhaupt jemand zur Behandlung hier ist, wenn man nicht gerade kommt, bevor der Effekt wieder zurückgeht.

Das neue Gesundheitssystem heißt BIG BRAIN und braucht nur noch zum Erhalten des äußeren Scheins einen Menschen als „Vorgesetzten“. Der ganze Stolz der Regierung ist der neue Kabel- und Chipsalat, mit künstlicher Intelligenz fast auf menschlichem Niveau vollgestopft. Es ist sozusagen die Erweiterung des Josephskrankenhauses auf die gesamte Republik.
Zur Zeit noch freiwillig, können sich vor allem Ältere Patienten einen Chip knapp unter die Haut am Unterarm implantieren lassen um sicherzugehen, dass ihre Vitalfunktionen, ihr Medikamentenhaushalt, ihr Standort und z.B. auch ihr Wasser- und Elektrolythaushalt ständig von einem Teil dieses Riesenapparates überwacht werden. Und der nächsten Rettungseinheit sofort Bescheid geben, wenn etwas nicht stimmt.

Doch auch jüngere machen mit, allerdings aus ganz anderen Motiven. Sie können sich zum Beispiel pünktlich zum freien Wochenende den absoluten Freizeitkick senden lassen, damit sie auch schön bereit sind für die Party. Um die immer weiter um sich greifende Drogenproblematik in den Griff zu kriegen, die vor allem der sozialen Zerfledderung in unserem Land zugeschrieben wurde, hat sich das Bundesministerium entschlossen, diese Möglichkeit der Vergnügung auf Abruf ebenfalls in BIG BRAIN zu integrieren. Ist das noch vereinbar mit den anfänglichen Zielen? Bessere Gesundheitsvorsorge für alle, mit dem kleinen Preis, dass eben jeder, der sie haben möchte, zum Teil zur kontrollierbaren Maschine wird.

SO oder so ähnlich wird die Zukunft aussehen, nimmt man sich zu Herzen, was der britische Wissenschaftler Kevin Warwick prophezeit. „Ich bin zwar als Mensch geboren, bezeichne mich aber als Cyber-Wesen. Ich war mit dem Computer verbunden – ein irres Gefühl!“ , sagt er von sich selbst. Wie kommt er dazu?
Warwick leitet das Institut für Kybernetik der Universität von Reading in Großbritannien.
Schon im Jahr 2001 ließ er sich in seinem Institut im Selbstversuch einen Chip implantieren, in seinen Unterarm. Dieser erste Versuch sollte einfach nur zeigen, dass der implantierte Chip im Arm mit einem Computer kommunizieren kann und dass dieses für den Menschen ungefährlich ist. Warwick und sein Team konzipierten einfache Aufgaben, die alle fehlerfrei liefen: Morgens ging seine Tür zum Büro automatisch auf; durchquerte er den Haupteingang des Instituts, wurde er von einem sanften „Hello“ des Computers begrüßt.

Juli 2001: Ein neues Experiment. Dabei wurde Warwick ein vier Quadratzentimeter großer Chip in den Oberarm eingepflanzt – diesmal wurden jedoch auch Drähte mir Nervenbahnen verbunden und das Gehirn und seine Motorik mit seinem Computer und dem Internet.
Danach sendete der PC elektrische Signale an den Chip, die vorher aufgezeichnet wurden. Beispiel: Regt sich Warwick nach der OP zum ersten Mal richtig auf, wird dieses Signal vom PC gespeichert. Damit kann man dann arbeiten, indem man testet, wie ärgerlich er wird, wenn das Signal künstlich durch den Chip empfangen und nicht unmittelbar erlebt wird.

„Der Nutzen der Technologie darf keinesfalls unterschätzt werden. Versuche von Forscherkollegen haben bereits gezeigt, dass es für solche Chips medizinische Anwendungen gibt, zum Beispiel Hirnschrittmacher für Parkinson-Patienten, Apparate für Schlaganfallpatienten oder Querschnittgelähmte. Meist ging es bei diesen Studien darum, verloren gegangene Bewegungsfähigkeit wiederherzustellen“, so Warwick im FOCUS.

Mit nicht ganz so großen Ängsten ist eine bereits in der Anwendung getestete
Biochip-Behandlung verbunden:
Blinde können wieder etwas sehen und Taube wieder hören – die Rede ist von Cochlea- bzw. Retina-Implantaten.
Beim Cochlea-Implantat wird ein Mirofon hinter dem Ohr des Patienten angebracht und der Biochip im Innenohr eingesetzt. Elektrodenbündel reizen dann die Hörschnecke mit den zu elektrischen Codes umgewandelten akustischen Signalen, die dann im Gehirn als Höreindruck ankommen.
Retina-Implantate im Auge funktionieren nach einem ähnlichen Prinzip. Der Patient trägt eine Brille, in der ein Chip die visuellen Reize zu elektronischen Signalen umwandelt. Diese Signale werden dann vom implantierten Chip unter der Netzhaut empfangen und dadurch der Sehnerv stimuliert. Im Gehirn werden die ankommenden Ströme dann zum Seheindruck umgewandelt.

Was auf der einen Seite ein Segen für vom Schicksal getroffene Patienten bedeuten kann, ist mittelfristig nicht ungefährlich. Denn die sicher eintretenden Verbesserungen könnten zum Verlust des Datenschutzes (der jetzt schon bei der elektronischen Gesundheitskarte befürchtet wird), zur Einschränkung der Privatsphäre und im schlimmsten Fall sogar zur Manipulation von großen Menschenmassen verwendet werden. Es ist unrealistisch zu glauben, dass nur der medizinische Nutzen herangezogen würde. Alles was der Mensch ausreizen kann, wird er auch irgendwann ausreizen.

Quellen (alle vom 02.11.2008):
http://www.focus.de/wissen/wissenschaft/forschung-und-technik-kevin-der-cyber-mensch_aid_184085.html

http://www.springerlink.com/content/l20101l3p5625581/fulltext.pdf

http://www.t-und-m.de/downloads/200505061819.pdf

http://www.biosystems.uni-rostock.de/Aktuelles/trillium.pdf


Medizin der Zukunft - E-Doc
von Nora Lessing


Die richtige Diagnose stellen – ein essentieller Baustein der erfolgreichen Behandlung von Erkrankungen. Doch was mitunter für den behandelnden Arzt schon ein Stolperstein sein kann, ist für den Patienten schier ein Ding der Unmöglichkeit. Wer im Internet nach Informationen zu Gesundheitsthemen sucht, stößt häufig auf kurze Fragebögen, mit deren Hilfe Erkrankungsrisiken und Risikopotentiale aufgespürt werden sollen. Oftmals handelt es sich dabei um wenig Fundiertes. Mitunter werden dem Benutzer sogar Erkrankungen unterstellt, so dass er mit dem nächsten Klick das passende Medikament bestellen kann – natürlich auf eigene Rechnung. Viele Informationen im Internet tragen also nicht zur Mündigkeit des Patienten, sondern eher im Gegenteil, zu seiner Verunsicherung, bei und gefährden ihn unter Umständen sogar. Kurz gesagt: Diagnose und Therapie via Internet sind nicht angeraten. In Zukunft könnte sich das – zumindest teilweise - ändern.
Medizinisches Wissen hat eine sehr kurze Halbwertszeit. Schon nach wenigen Jahren ist vieles im Medizinstudium Erlernte bereits nicht mehr gültig. Zudem besteht eine unübersichtliche Fülle an medizinischer Forschung, die für den Einzelnen kaum zu überblicken ist. Wie also soll ein Arzt zwanzig Jahre nach Abschluss seines Studiums stets die aktuellen Forschungsergebnisse umsetzen? Evidenz basierte Medizin, kurz EbM schafft hier Abhilfe. Anhand von wissenschaftlichen Erkenntnissen werden Behandlungsempfehlungen formuliert, die der Arzt ergänzend zu der von ihm angestrebten Therapie verwenden kann, um die optimale Behandlung sicherzustellen.
In den meisten Fällen sind Diagnose und Therapie nach einem einzigen Arztbesuch bereits sicher. Was aber, wenn der Patient entweder gar nicht krank ist oder aber zur weiteren Diagnostik an Fachkollegen überwiesen werden muss? Mit solchen Vorgängen sind – zum Teil immense – Kosten sowie Wartezeiten verbunden, die sich eventuell verhindern ließen. Vorausgesetzt, es ließen sich bereits im Vorfeld Indikatoren für die Art der Erkrankung und somit mögliche Behandlungsverfahren finden.
Anhand von Evidenz basierter Medizin ließe sich ein Symptomkatalog erstellen und einzelnen Erkrankungen zuordnen. Der Patient auf Arztsuche müsste sich nur vor einen Computer setzen und Fragen zu seinen Symptomen beantworten. Im Anschluss würde das Programm anhand der Ergebnisse die möglichen Erkrankungen herausfiltern und dem Patienten eine Liste von Ansprechpartnern in seiner unmittelbaren Umgebung übermitteln. Direkt im Anschluss könnte der Patient online Kontakt mit der Praxis seiner Wahl aufnehmen. Seine Symptome würden direkt an den Praxisserver übermittelt, der daraufhin eine Akte für den Patienten anlegt. Die Informationen über den Patienten würden dem Arzt beim Termin bereits vorliegen und er könnte ihnen gezielt auf den Grund gehen.
Die E-Doc-Vordiagnose könnte helfen, dass Patienten von Anfang an den passenden Arzt aufsuchen und somit ein „Weiterreichen“ des Patienten von Spezialist zu Spezialist verhindern. Möglicherweise würde sie auch den Zeitaufwand des Arztes einschränken, dem die Symptome bereits bekannt sind. Ein wesentliches Manko soll allerdings nicht verschweigen werden: Oftmals kommen Patienten mit leichten Erkrankungen, wie etwa einer Erkältung, zum Arzt. In solchen Fällen würde eine E-Vordiagnose den Zeitaufwand eventuell sogar steigern. Und wenn Patienten unter akuten Beschwerden leiden – wie etwa einem Blinddarmdurchbruch - ist eine Online-Befragung weder zumutbar noch sinnvoll. 

2007/2008

Medical Food - das gesündere Essen von morgen
von Sami Skalli Houssaini


Die Biotechnologie begleitet uns schon seit Jahrtausenden: So wurden bereits vor über 10.000 Jahren alkoholische Getränke mit Hilfe von Hefe hergestellt. Während Mikroorganismen damals noch unbewusst eingesetzt wurden, werden biotechnologische Verfahren heute viel gezielt und kontrolliert genutzt. Den jüngsten Schritt in dieser langen Entwicklung stellt die Gentechnik dar, mit der Gene gezielt verändert werden können.
Heute versuchen Biotechnologen das Erbgut von Pflanzen so zu verändern das Erbgut von Pflanzen verändern. Einerseits wollen sie die Pflanzen resistenter gegen Unkraut und Insekten machen, um der steigenden Nachfrage einer wachsenden Weltbevölkerung nachzukommen - andererseits wollen sie die Bestandteile der Pflanzen verändern, um die Pflanzen für den Menschen gesünder zu machen.
Aus medizinischer Sicht könnten spezielle genveränderte Pflanzen in Zukunft helfen, den Mangel an Nährstoffen in Entwicklungsländern vorzubeugen auszugleichen. Die GV-Pflanzen werden so optimiert, dass sie in ihren Blättern oder Samen Medikamente oder Impfstoffe produzieren. Der Vorteil: Energie- und Rohstoffverbrauch sinken. Alle Verfahrensschritte - die bei der industriellen chemischen Synthese nur mit hohem Aufwand abliefen - laufen in der gleichen "Produktionsstätte" ab, und zwar in der Pflanze auf dem Acker. Die Medikamente, die auf diese Weise hergestellt werden, bezeichnet man als Biopharmaka.

Genveränderte Lebensmittel sind kein Science-Fiction
800 Millionen Menschen auf der Erde leiden unter mangelhafter Ernährung. Täglich sterben 40.000 Menschen an Unterernährung, die Hälfte davon Kinder. Wie gentechnische Methoden zur Lösung akuter Versorgungsprobleme eingesetzt werden könnten, zeigt das Beispiel des so genannten "Goldenen Reis". In Asien ist Vitamin A-Mangel Ursache für jährlich etwa zwei Millionen Todesfälle durch Infektionskrankheiten. Zusätzlich erblinden wegen des Vitaminmangels jedes Jahr rund 500.000 Kinder. Derzeit leiden rund 70 % der Kinder unter 5 Jahren in Südostasien an diesem Mangel, der zu Sehschwäche und Anfälligkeit für Krankheit führt.
Durch eine gentechnische Veränderung kann der Goldreis in seinen Körnern Vitamin A produzieren und hat dadurch auch seine namensgebende goldgelbe Farbe erhalten. In drei bis fünf Jahren sollen bereits die ersten Sorten des Goldenen Reises an Bauern in Asien verteilt werden.
Aber auch hierzulande vermögen GV-Pflanzen uns vor Krankheiten zu bewahren. In einigen Untersuchungen hat sich gezeigt, dass Vitamin E die Gefahr von Herzinfarkten um bis zu 40 % reduzieren kann. Daher werden zurzeit gentechnisch veränderte Rapspflanzen mit einem besonders hohen Gehalt an Vitamin E entwickelt. Das Bundesforschungsministerium fördert dieses Projekt.
In einem ähnlichen Projekt werden Rapspflanzen mit einem hohen Gehalt an Omega-3-Fettsäuren gefördert. Diese Fettsäuren sind normalerweise nur in Seefischen in höheren Mengen vorhanden. Mittlerweile weiß man, dass die Aufnahme größerer Mengen dieser Fettsäuren Herz-Kreislauf-Erkrankungen effektiv vorbeugt. Selbst bei Patienten, die bereits einen Herzinfarkt erlitten hatten, sank deren Sterblichkeit bei Aufnahme von größeren Mengen Omega-3- Fettsäuren angeblich um etwa ein Drittel. Im Zuge des demographischen Wandels dürfte vor allem dieser Aspekt für die nördlichen Industriestaaten in Zukunft von Interesse sein.
Auch Menschen die an Allergien oder Nahrungsmittelunverträglichkeiten leiden können in Zukunft hoffentlich aufatmen. Die Zöliakiekranken unter ihnen haben es besonders schwer: Eiweißstoffe aus Weizen, Roggen und Gerste schädigen ihren Dünndarm. Bei Missachtung kann diese Unverträglichkeit tödlich wirken. Weizenprotein ist aber in sehr vielen Grundnahrungsmitteln enthalten, oft auch in verarbeiteter Form und nicht immer gleich erkennbar. Heute versuchen Biotechnologen Getreidesorten ohne die für die Zöliakiekranken gefährlichen Eiweiße zu entwickeln.
Tomaten gegen Krebs? Vielleicht ist das schon bald Realität. In England wurde eine Tomate hergestellt, die fast 80-mal soviel Flavonole enthält wie eine übliche Tomate. Die Flavonole, die natürlicherweise auch in Zwiebeln und Tee vorkommen, weisen viele positive gesundheitliche Eigenschaften auf: Diese Stoffe sind entzündungshemmend, verlangsamen die Zellalterung und senken das Risiko von Krebserkrankungen.
Wer Angst vor Spritzen hat kann in Zukunft eventuell aufatmen - zumindest was manche Impfungen anbelangt. Ein Beispiel für einen Impfstoff aus Pflanzen ist der gegen den Hepatitis-B-Virus aus Karotten oder Bananen. An akuter oder chronischer Hepatitis (Gelbsucht) sterben pro Jahr etwa eine Million Menschen weltweit. Die herkömmliche Produktion des Impfstoffes ist sehr teuer. Da der Wirkstoff mehrmals injiziert werden muss, ist die Impfung zudem umständlich (und schmerzvoll). Karotten oder Bananen dagegen können einfach, kostengünstig und in unterschiedlichen klimatischen Verhältnissen angebaut werden. Sie sind gut lagerfähig und transportierbar und können roh verzehrt werden. Die Forscher rechnen damit, dass der "essbare Impfstoff" in einigen Jahren verfügbar sein wird.
Doch wie macht man aus einer normalen Karotte, eine Impfstoff-Karotte? Eine detaillierte Beschreibung soll hier nicht vorgenommen werden, nur so viel: Man nimmt die Gene eines Organismus die für die Synthese bestimmter Stoffe notwendig sind und überträgt diese auf einen anderen Organismus. Der Organismus der hierbei entsteht wird als transgener Organismus bezeichnet. Transgene Organismen sind genetisch so verändert, dass sie ein Gen einer anderen Art ausdrücken, oder wie Wissenschaftler sagen würden, exprimieren.
Jetzt mag man fragen: Warum sind traditionelle Züchter nicht in der Lage, ein Gen von einer Narzisse auf den Reis zu übertragen? Zwischen Narzisse und Reis stehen viele Arten, und zahlreiche Vorläufer bis hin zu ihrem letzten gemeinsamen Vorfahren sind ausgestorben. Hätten die Pflanzenzüchter alle diese Zwischenformen zur Verfügung, könnten sie im Verlauf von Jahrhunderten durch klassisches Züchten theoretisch ein Gen von der Narzisse in den Reis einschleusen. Mit der Gentechnik können Biotechnologen dies auf direktem Wege erreichen, ohne die zahllosen Zwischenschritte.

Grüne Biotechnologie gegen den Hunger
Die Ursachen des Hungers werden sehr kontrovers diskutiert. Nach Meinung mancher Fachleute ist der Nahrungsmangel nicht das Ergebnis unzureichender Produktion, sondern ungerechter Verteilung: Die Armen können sich schlicht keine Nahrung leisten. Andere führen den Nahrungsmangel darauf zurück, dass die Welt überbevölkert und die Kapazität unseres Planeten überschritten sei. Was auch immer die sozialen und demographischen Ursachen der Unter- und Fehlernährung sein mögen, eine Steigerung der Nahrungsmittelproduktion ist ein vorrangiges Ziel der Menschheit. Da die hierfür verfügbaren Land- und Wasserflächen begrenzt sind, liegt die beste Option darin, die Erträge auf den verfügbaren Ackerflächen zu steigern. Konservative Schätzungen gehen davon aus, dass die Landwirtschaft im Jahre 2020 40 % höhere Erträge pro Hektar erbringen muss, um die wachsende Erdbevölkerung zu ernähren. Die grüne Biotechnologie soll dabei helfe n, diese Erträge zu ermöglichen.
Daher ist das vorrangige Ziel der Forscher zunächst, die Pflanzen resistenter gegen Unkraut und Insekten zu machen. Die Möglichkeiten, die sich aus medizinischer Sicht bieten spielen bisher nur eine Rolle in der Forschung. Bisher wurden fast ausschließlich herbizidtolerante und insektenresistente GV-Pflanzen angebaut. Drei Viertel aller angebauten gentechnisch veränderten Pflanzen weisen eine Resistenz gegen Unkraut auf. Etwa ein Fünftel der GV-Pflanzen sind resistent gegen Insektenresistenz und gerade mal ein Zehntel weist ein Kombination aus Herbizidtoleranz und Insektenresistenz auf.
Die am häufigsten angebaute genmanipulierte Kulturpflanze ist die Sojabohne - jede zweite Sojabohne ist mittlerweile gentechnisch verändert - gefolgt von Baumwolle (20%), Raps (12%) und Mais (9%).
Seit dem ersten Anbau von genmanipulierten Pflanzen im Jahr 1996 hat sich die Fläche nahezu um das 35fache erhöht. 2002 lag die Gesamtanbaufläche bei fast 60 Millionen Hektar - das ist das fünffache der deutschen Ackerfläche. Mittlerweile dürfte sich diese Zahl um ein Vielfaches gesteigert haben.
Doch die nächste Generation an transgenen Pflanzen steht in Gewächshaus bereits auf dem Prüfstand. Sie wird neue Eigenschaften aufweisen, wie
- Pilz- und Virusresistenzen,
- Kälte-, Hitze-, Salztoleranzen
- Längere Haltbarkeit und wie bereits erwähnt
- gesündere Inhaltsstoffe zur Vorbeugung schwerer Krankheiten
(Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen)
Innerhalb der nächsten 10 Jahre sollen solche Pflanzen auf den Markt kommen.

Die Anforderungen an die Landwirtschaft der Zukunft sind groß, denn in den kommenden 50 Jahren wird die Weltbevölkerung um 50 %, von sechs auf neun Milliarden Menschen, wachsen. Ebenfalls wird ein Anstieg des Lebensstandards erwartet und die Nachfrage nach Lebensmitteln, Futtermitteln und Faserstoffen wird sich verdoppeln.

Weiße Biotechnologie gegen Krankheiten
Die weiße Biotechnologie - auch Industrielle Biotechnologie genannt - nutzt Mikroorganismen und/oder Enzyme zur Herstellung von chemischen und biochemischen Produkten. Neue biotechnologische Methoden und Verfahren sollen dazu beitragen, diese Produkte effizienter und ressourcenschonender im Vergleich zu bisherigen Verfahren zu erzeugen. Vor allem wirtschaftlich ist die weiße Biotechnologie interessant, da sie es ermöglichen soll, medizinisch hochwertige Produkte zu finanziell günstigen Bedingungen zu erzeugen.
Welche Prozesse liegen der weißen Biotechnologie zu Grunde? Bei der weißen Biotechnologie lassen sich fermentative und enzymkatalysierte Prozesse unterscheiden: Bei der Fermentation werden die Stoffwechselfunktionen lebender Mikroorganismen genutzt. Man "füttert" die Organismen mit einem Rohstoff und erhalten das fertige Produkt. Bei der Biokatalyse wird ein einzelnes Enzym eingesetzt, um nur einen bestimmten Reaktionsschritt zu katalysieren. Die verwendeten Enzyme stammen in der Regel aus Mikroorganismen. In der Natur bilden Mikroorganismen Enzyme und Vitamine in der Regel nur für den eigenen Bedarf. Biotechnologen könnten sie dazu bringen, diese Produkte in weitaus größerer Menge herzustellen.
Heute kann man also eine neue Allianz zwischen der Pharmaindustrie und der Landwirtschaft beobachten. Die Pharmaindustrie hat lange von Pflanzen als Quelle wichtiger Substanzen Gebrauch gemacht. Nun aber hat es die Gentechnik ermöglicht, Pflanzen herzustellen, die menschliche Proteine für die Medizin und virale Proteine als Impfstoffe produzieren. Verschiedene dieser "Pharming-Produkte" (Pharming von «Pharma» und «farming») werden derzeit in klinischen Studien geprüft.

Alles wird gut?
Unsere Gesellschaft muss sich in immer kürzeren Zeiträumen über ebenso neue wie grundlegende ethische Probleme verständigen, welche die modernen Biotechnologien aufwerfen. Umwelt- und Gesundheitsrisiken werden die Anwendung von genveränderten Produkten stark bremsen. Wissenschaft und Öffentlichkeit müssen in jedem Einzelfall den Nutzen transgener Produkte gegen die möglichen Risiken abwägen, die man in Kauf zu nehmen bereit ist. Denn: Ein Null-Risiko ist hierbei unrealistisch. Die beste Grundlage für diese Diskussionen und Entscheidungen bieten bieten solide Information und wissenschaftliche, empirische Untersuchungen. Dabei sollte weder instinktive Furcht noch blinder Optimismus die Maxime sein.
Vor 10.000 Jahren machten sich unsere Vorfahren mit einfachen Mitteln die alkoholische Gärung zu Nutze - mit, wenn man vom Missbrauch absieht - überwiegend positiven Folgen. Das Gleiche gilt für die Biotechnologie: Ihr Einsatz kann der Menschheit in Zukunft durchaus Chancen bringen - wenn sie wohl bedacht eingesetzt wird.

Quellen:
BROCKMANN, John: Die nächsten fünfzig Jahre, Ullstein
CAMPBELL, Neil A.: Biologie, Spektrum
KLEESATTEL, Walter: Gentechnik, Cornelsen
WÖHRMANN, Klaus, TOMIUK, Jürgen und SENTKER, Andreas: Früchte der Zukunft? Wiley-VCH
WULLWEBER, Joscha: Das grüne Gold der Gene - Globale Konflikte und Biopiraterie, Westfälisches Dampfboot

Internet:
Bundesministerium für Bildung und Forschung, (www.biotechnologie.de)
BASF-Gruppe, (corporate.basf.com/de/ueberuns/themen)
Laboratory Demographic Change, (www.econsense.de/_LAB_DEMOGRAPHIC_CHANGE)
Rostocker Zentrum, (www.rostockerzentrum.de)

Heilung aus dem Ozean
von Maike Krause

Endlich ein Heilmittel für Aids oder Krebs - das ist der Traum vieler Menschen. Und es gibt vielversprechende Hoffnungsträger, die gleich bei beiden Krankheiten helfen könnten: Schwämme. Schwämme sind primitive, festsitzende Tiere ohne spezialisierte Organe, Muskeln oder Nerven. Sie ernähren sich, indem sie Wasser durch ihren Körper strudeln und Nahrungspartikel herausfiltern. Nach außen scheinen Schwämme keinerlei Verteidigungsmöglichkeit zu haben. Sie haben weder Schale noch Zähne oder Klauen. Eigentlich müssten sie also das perfekte Opfer für Fressfeinde sein. Doch Schwämme bilden den ältesten aller Tierstämme, existieren bereits seit Urzeiten und scheinen allem gewachsen. Wie verteidigen sie sich also?
Schwämme haben ein ganzes Arsenal von biologischen Waffen. Meerwasser hat eine deutlich höhere Konzentration an Schadstoffen und Krankheitserregern als unsere Atemluft. Um genügend Nahrung zu bekommen, müssen Schwämme jeden Tag bis zu 1000 Liter Wasser filtern. Ihr Immunsystem ist daher entsprechend effizient. Dieses Immunsystem kann auch dem Menschen nützen. Schon im antiken Griechenland wusste man um die Heilkraft der Schwämme. Mittlerweile haben Forscher viele verschiedene Substanzen entdeckt, die in der Medizin Anwendung finden könnten. Einige befinden sich sogar schon in klinischen Testphasen, zum Beispiel Halichondrin B, das cytotoxisch wirkt, also (Krebs-)Zellen tötet, Manolid, antibakteriell, oder Avarol, das Viren wie den HI-Virus bekämpft. Antibakterielle Substanzen könnten vielleicht eines Tages Antibiotika bilden, gegen die Bakterien noch nicht resistent sind. Außerdem besitzen manche Schwämme Immunsupressiva, die in der Organtransplantation eingesetzt werden könnten, um Abstoßungsreaktionen zu verhindern. Auch bei der Heilung von Krebs könnten Schwämme hilfreich sein. Neben cytotoxischen Substanzen enthalten sie weitere Stoffe, die den Abwehrmechanismus von Krebszellen gegen Chemotherapeutika behindern. Forscher haben bereits einen Stoff gefunden, der spezifisch gegen Leukämie wirksam ist: Sorbicillacton A. Dieser Naturstoff hat neben seiner hohen Wirksamkeit den Vorteil, dass nur sehr gering toxisch ist.
Neben biologischen Waffen verfügen einige Schwämme noch über eine weitere Besonderheit, die dem Menschen zu Gute kommen könnte. Diese Schwämme bilden mit Hilfe des Enzyms Silikatein alpha ein Skelett aus Biosilikat, das in seiner Struktur der Glasfaser ähnelt. Die Fasern des Biosilikats leiten zum einen Licht ohne Energieverlust, zum anderen könnte es von großem Wert in der Zahnmedizin und bei der Regeneration von Knochen sein. In der Zahnmedizin hofft man, ein biomimetisches - die Natur nachempfundenes - Silikat als ungiftige Füllung verwenden zu können, die sich nach und nach in Gewebe umwandelt, ähnlich dem Zahnschmelz. Dies würde völlig neue Behandlungsmethoden eröffnen. Man könnte Zähne so fast vollständig wiederherstellen. Bisher gibt es nur vielversprechende Laborversuche, doch bald soll die neue Zahnfüllung auch in klinischen Studien erprobt werden.
Die Zahnmedizin ist aber nicht die einzige Anwendungsmöglichkeit für das Biosilikat. Auch bei Implantaten könnte es große Verbesserungen für die Patienten bedeuten. Denn das große Problem sind die Reaktionen des Körpers auf das Implantat. Das Immunsystem erkennt einen Fremdstoff und der Körper versucht daraufhin, diesen abzustoßen. Damit das nicht geschieht, müssen Patienten über lange Zeiträume hinweg Medikamente einnehmen. Die Hoffnung der Forscher ist nun, dass ein mit Biosilikat beschichtetes Implantat keine Abstoßungsreaktion hervorruft. Doch das wäre noch nicht der einzige Vorteil. Biosilikat zeigt die Tendenz, sich eng mit dem Knochen zu verbinden, indem es die Knochensynthese steigert. Das bedeutet, dass das Implantat vollständig mit dem Knochen verwachsen könnte. Auch eine Anwendung des Biosilikats in der Nanotechnologie ist denkbar. Hier könnte man winzig kleine Moleküle im Nanobereich mit Hilfe des Silikats verkapseln.
Doch so vielversprechend die Aussichten auch sind: Es gibt noch mehrere Probleme. Noch ist es äußerst problematisch, die medizinisch wirksamen Substanzen in ausreichendem Maße allein schon für Tests herzustellen. Von einer Produktion, die für den Einsatz als Medikament notwendig wäre, ist man weit entfernt. Außerdem erweist sich die Kultivierung von Schwämmen als äußerst schwierig. Die Ausbeutung von Wildbeständen wäre kaum nachhaltig, sodass man versucht, Wege zu finden, Schwämme zu züchten. Denkbar wären zum Beispiel Unterwasserfarmen, bei denen die Schwämme auf Netzrahmen in ihrer natürlichen Umgebung wachsen können. Doch auch hier gibt es noch viele Probleme. Denn Stürme können die Zuchtstationen beschädigen, Algen bewachsen die Netze oder andere Lebewesen benutzen die Netze zur Eiablage und nehmen so den Schwämmen den Platz weg. Einige Schwämme verlassen die Netze sogar von allein. Ziel der Forschung ist es daher zunächst, die Wachstumsbedingungen für die Schwämme zu optimieren. Dazu sind vor allem abgeschattete Zuchtstationen nötig, die den Schwämmen genügend Raum lassen.
Ein zweiter wichtiger Ansatz, um das Problem der Menge an medizinischen Substanzen, die aus Schwämmen gewonnen werden können, in den Griff zu bekommen, ist die Gewinnung von genetischen Informationen. Daran arbeiten Molekular- und Zellbiologen zusammen mit Biotechnologen. Ziel ist es, die Gene zu identifizieren, die für die gewünschten Substanzen zuständig sind. Sind die Gene identifiziert, kann man diese möglicherweise in anspruchslosere Lebewesen wie zum Beispiel Bakterien einfügen. Dann könnten diese Bakterien den Wirkstoff in größeren Massen und wesentlich unkomplizierter herstellen. Wenn genau bekannt ist, woraus ein Stoff besteht, und wie die Schwämme ihn herstellen, könnte man ihn auch synthetisch im Labor produzieren.
Schwämme sind nicht die einzigen medizinisch vielversprechenden Organismen aus dem Meer. Die Forschung beginnt erst langsam, den Ozean zu entdecken. Neben der Gewinnung von Medikamenten versprechen Forscher sich aber auch Hilfe bei der Erforschung des menschlichen Organismus. Denn bestimmte menschliche Gene kommen auch im Ozean vor, in kleinen Ozeanlebewesen. Und nicht nur einmal, wie beim Menschen, sondern teilweise sogar hundertfach. Das Ziel ist es, herauszufinden, welche Ozeanlebewesen welche Gene haben. Wenn man das weiß, kann man diejenigen untersuchen, die Gene besitzen, die beim Menschen in bestimmten Varianten Krankheiten verursachen. Im Labor könnte man dann zum Beispiel den Einfluss von Krankheitserregern auf diesen Mikroorganismus beobachten und aus den Reaktionen Erkenntnisse für die Humanmedizin gewinnen. Ein vielversprechender Kandidat für solche Experimente scheint das winzig kleine Plankton zu sein. An ihm will man herausfinden, wie beim Menschen Asthma, Schuppenflechte und bestimmte Darmerkrankungen entstehen.
Der Ozean birgt in medizinischer Hinsicht ein Riesenpotenzial. Doch bis es so weit ist, dass wir davon in der Praxis profitieren können, muss noch viel passieren.

Dialog zwischen Mensch und Maschine oder -
Gedanken lesen einfach gemacht
von Christine Kirchhoff


"Die Gedanken sind frei, wer kann sie erraten...?" So lautet der Anfang eines bekannten deutschen Volkliedes und bis heute scheint diese Textzeile tatsächlich auch der Realität zu entsprechen.
Dies könnte sich allerdings - und zwar höchstwahrscheinlich schon in der näheren Zukunft- schlagartig ändern.
Vor etwa 150 Jahren noch steckte die Hirnforschung in den Kinderschuhen. Obgleich schon die alten Ägypter Schädel systematisch öffneten und darin nach den Geheimnissen des menschlichen Gehirns suchten, wurden erst im letzten Jahrhundert detailreiche Erkenntnisse über das rätselhafte Denkorgan der Menschen gemacht. Die Tatsache, dass schon heute jedes Schulkind vermutet, dass in Papas Gehirn ein größerer Bereich für Fußball angelegt ist als bei Mama, hätte selbst den Wissenschaftlern von damals wie ein guter Science-Fiction-Roman angemutet. Bildgebende Verfahren wie zum Beispiel die Magnetresonanztherapie (MRT), die es ermöglicht, die Aktivierung bestimmter Hirnareale sichtbar zu machen, sind heute Standard. Früher wagten die Menschen nicht einmal im Traum an solche Technologien zu denken.
Auch wir denken - und dass, wenn wir es leise tun- ohne jegliche Konsequenzen. Denn egal ob intime Geheimnisse, Lästereien über den Arbeitskollegen oder das Bewundern der schicken Stiefel, die Sie doch so gut gebrauchen könnte: solange wir unsere Gedanken nicht laut aussprechen, kann sie auch unmöglich ein anderer Mensch erfahren.

Oder etwa doch?
Vielleicht keine andere Person, aber dafür umso sicherer eine ganz bestimmte Sache: der Computer nämlich. Was sich für uns wie Science-Fiction pur anhört, könnte in den nächsten 30 Jahren zur Realität werden: Computer werden die Gedanken der Menschen lesen können. Die Schnittstelle zwischen Maschine und Mensch, ein Gerät in der Größe eines Handys, wird die Gehirnsignale des Menschen an einen Computer weiterleiten, der die gemessenen Hirnströme dann auswertet und interpretiert.
Ein Szenario, das vor allem im medizinischen Bereich ungeahnte Anwendungen ermöglicht und für kranke Menschen eine enorme Verbesserung der Lebensqualität bedeuten würde. Prothesen könnten durch die Kraft der Gedanken gesteuert werden. Irgendwann einmal wird ein - im wahrsten Sinne des Wortes- ausgedachter Text direkt vom Gehirn auf einen Monitor übertragen werden. Auch für Gelähmte wäre so das Briefeschreiben nicht mehr unmöglich. Ein Patient, der bei vollem Bewusstsein ist, sich aber nicht artikulieren kann, würde so klarmachen können, was genau seine Wünsche sind. Roboter könnten so nicht nur im Pflegebereich unterstützend eingesetzt werden. An dieser Stelle angelangt, sind nun nicht nur mehr die Gedanken frei. Viele weitere Ideen und Möglichkeiten würde dieser Dialog zwischen Mensch und Maschine eröffnen und offenbaren.
Unrealistisch erscheint dieses Szenario nicht, wenn man bedenkt, dass schon seit einem längeren Zeitraum solche Brain-Computer-Interface (BCI) entwickelt werden.
Bisher basierte diese Technologie darauf, dass die Patienten lernen mussten, willentlich ihre Hirnströme zu beeinflussen. Dies erforderte langwierige Trainingsperioden, denn die Gedanken mussten so angepasst werden, dass der Computer sie erkennen kann.
Doch auch diese Technologie scheint bereits überholt:
Das Fraunhofer Institut für Rechnerarchitektur und Softwaretechnik FIRST in Berlin hat zum Beispiel eine Methode entwickelt, die die Hauptaufgabe - nämlich die des Gedankenlesens- auf den Computer überlagert. Der Patient sieht zum Beispiel seine Kaffeetasse an, stellt sich vor, wie er seine rechte oder linke Hand dorthin führt - und schon übernimmt der Roboterarm diese Tätigkeit für ihn. Elektroden an der Kopfhaut des Menschen messen anhand eines gewöhnlichen Elektroenzephalogramms (EEG)seine Hirnaktivität. Verstärkt werden sie dann an einen Computer übermittelt, der die Daten anhand hocheffizienter Algorithmen auswertet und interpretiert.
Doch auch dieses kleine Wunder hat einen Nachteil: Eine Elektrodenkappe oder ein implantierter Chip im Gehirn sind bisher hierzu nötig.
Auch der amerikanische Neurologe Dr. John Donughue von der Brown University in Providence beschäftigt sich schon seit 20 Jahren damit, Prozesse im Gehirn und die dazu gehörigen Bewegungsabläufe des Körpers im Detail zu verstehen. Ein gelähmter Patient kann bereits heute, nur durch die Kraft seiner Gedanken, die Maus eines Computers steuern. Donughue ist fest davon überzeugt, dass schon in der näheren Zukunft, gelähmte Patienten ein normales, ja sogar selbstständiges Leben führen können

Wahrscheinlich also bietet uns die Zukunft eine überraschende Weiterentwicklung. Ein kleiner Chip am Gürtel wird dann vielleicht über Funk die Gedanken empfangen und auswerten. Diese könnten dann sekundenschnell weitergeleitet werden - an eine Prothese oder ein anderes Gerät, das dann mittels der Gedankenkraft als ausführendes Organ reagieren könnte.
Ein weiteres Szenario: Ein Chip könnte bei Querschnittsgelähmten das Gehirn mit Armen und Beinen selbst verbinden. Da eine Aktion selbst, wie zum Beispiel das Gehen, im Kopf entsteht, könnten jeweils ein Sender im Gehirn und im motorischen Zentrum, heute Unmögliches wahr werden lassen.

"Die Gedanken sind frei" - dies mag zu Zeiten der Entstehung des Volkliedes noch Realität gewesen sein. Der Autor konnte nicht wissen, was moderne Technologien uns heute ermöglichen und so ist auch die nächste Textpassage überholt -allerdings ganz zu unserem Nachteil: "Sie fliehen vorbei, wie nächtliche Schatten. Kein Mensch kann sie wissen, kein Jäger erschießen mit Pulver und Blei: Die Gedanken sind frei".

Jäger gäbe es in der Zukunft dann nämlich doch. Spione wären in der Lage, das Denken anderer Menschen zu empfangen und zu missbrauchen. Eine Gefahr, die trotz aller positiven Anwendungsbereiche des Dialoges zwischen Mensch und Maschine nicht außer Acht gelassen werden sollte.

Quellenangaben:

CHEERS, Gordon: Anatomica. Königswinter 2004.

KNORR, Gerd: Liederbuch. URL: http://www.strusel007.de/liederbuch/Volkslieder/Die_Gedanken_sind_frei.html

MARSISKE, Hans-Arthur/ MEYER, Angela: Digitale Telepathie. Computer und Roboter durch Gedankenkraft steuern. In: c`t, Heft 18/2006 S.88ff.

THIELIKE, Robert: Gedanken steuern Roboterhand. In: Focus-Online.
URL: http://www.focus.de/gesundheit/ratgeber/zukunftsmedizin/news/neuroprothese_aid_111837.html

WIKIPEDIA. URL:
http://de.wikipedia.org/wiki/Science_Fiction

http://de.wikipedia.org/wiki/Geschichte_der_Hirnforschung

ZDF. Unsere Welt in der Zukunft. Teil 1: Der Mensch am 18.03.2007. URL: http://www.zdf.de/ZDFmediathek/content/2057_-_Teil_1_Der_Mensch/3170

Außerdem:

Email-Kontakt am 7.1.2008 mit Mirjam Kaplow, Leitung der Institutskommunikation des Fraunhofer-Institutes für Rechnerarchitektur und Softwaretechnik, FIRST, Berlin
Diverse Pressemitteilungen und Infomaterial von FIRST habe ich Ihnen als Quellennachweis als Anhang beigefügt

Besuch der DASA-Ausstellung Computer.Medizin in Dortmund am 29.12.2007

Telemedizin und Homecare: ambulante Medizin im Jahre 2020
von Magdalena Hamm

Rschschscht! Wasserrauschen. Die Spülung einer Toilette befördert etwa neun Liter Wasser, es spült hinfort, was wichtige Informationen über den Gesundheitszustand des Benutzers enthält. Urin gibt Auskunft über Zucker- und Hormonspiegel, er sagt, wie viel Alkohol der Toilettenbesucher getrunken hat, welche Drogen oder Medikamente er zu sich nimmt, er weiß sogar ob es sich um eine werdende Mutter handelt. All diese Daten werden bei jedem Besuch des stillen Ortes ungenutzt in die Weiten der Kanalisation geleitet.

Eigentlich eine Verschwendung, dachten sich womöglich auch die japanischen Erfinder der intelligenten Toilette. Der Chef der Firma Daiwa House überlegte sich gleich ein komplettes intelligentes Badezimmer. Griffbereit von der Urin testenden Toilette hängt gleich neben dem Halter für Klopapier das Blutdruckmessgerät. Wäscht man sich anschließend die Hände wird noch bequem das Körperfett gemessen. Im Boden ist eine Waage eingelassen am Waschbecken sind die zugehörigen Handarmaturen angebracht.

Alle Daten werden nicht nur gespeichert, sondern können künftig auch gleich via Internet an den Hausarzt übermittelt werden. Das Wunder WC muss dazu lediglich ans Netz angeschlossen sein. Die gespeicherten Daten zeigen dem Mediziner automatisch an, wenn es Abweichungen gibt. Viel Zeit kann so nicht nur er, sondern auch sein Patient sparen.

In Zeiten in denen bald 60 % der Deutschen über 65 Jahre alt sind und somit ein erhöhtes Krankheitsrisiko haben, steigt auch die Notwendigkeit neuer Technologien, die den medizinischen Alltag optimieren und strukturieren. Das Gebiet auf dem zunehmend geforscht wird heißt Home Care und Telemedizin.

Die Frauenhofer Gesellschaft hat sich zum Zwecke der Erforschung von Homecare, also der Gesundheitlichen Vorsorge und Versorgung von Zuhause, das "Assisted-Living Labor" eingerichtet. Auf den ersten Blick sieht es aus wie eine ganz gewöhnliche Wohnung, Wohnzimmer, Küche, Bad und Schlafzimmer.

Und doch handelt es sich um ein komplexes Zusammenspiel unterschiedlicher Sensoren und Technologien, die einem körperlich eingeschränkten Menschen zu mehr Autonomie verhelfen können. In Wänden und Böden befinden sich Mikrosensoren, die erkennen, wenn der Bewohner eine untypische Haltung für die jeweilige Umgebung einnimmt. Kommt es zu einem Sturz, ist das haustechnische System etwa in der Lage den Verletzten anzusprechen und im Ernstfall einen Notruf auszusenden.

Zu der intelligenten Wohnung gehören aber auch Alltagsgegenstände, wie ein Tasse, die nach hält wie viel der Bewohner getrunken hat und bei Bedarf daran erinnert, mehr Flüssigkeit zu sich zu nehmen. Die Frauenhofer Gesellschaft greift hiermit das viel verbreitete Problem auf, dass ältere Menschen dehydrieren, weil sie das Trinken schlicht vergessen.

Auch der Kühlschrank denkt mit und wendet so eine andere Gefahrenquelle ab: er überwacht die Haltbarkeitsdaten von Lebensmitteln und Medikamenten. Bei allen Entwicklungen achten die Forscher darauf, dass sie unaufdringlich und leicht zu bedienen sind. Sie werden zurzeit noch in Seniorenheimen getestet und könnten in etwa drei Jahren auf den Markt kommen.

Schon jetzt sind die Wartezimmer in Arztpraxen überlaufen, lange Warteschlangen stressen Arzt und Patienten. Die Telemedizin ist eine Möglichkeit, hier Abhilfe zu schaffen.
Telemedizin bezeichnet die Möglichkeit, medizinische Daten, wie Texte, Befunde und Bilder, über große Entfernungen hinweg elektronisch auszutauschen, um eine diagnostische oder therapeutische Interaktion zu ermöglichen. Genutzt wird dabei neben dem Internet auch das Mobilfunknetz.

In Zukunft könnten 2 von 3 Krankheitsfällen von Zuhause aus behandelt werden. Der Kranke sitzt in der virtuellen Sprechstunde vor seinem Fernseher, der gleichzeitig auch Videotelefonie ermöglicht. Hier beklagt er seine Beschwerden oder hält äußerlich Sichtbare Symptome in die Kamera.
Auch hier wird der Patient mit Geräten zur Messung der Vitaldaten ausgestattet. Chronische Krankheiten wie Asthma, Diabetes und Bluthochdruck können so rund um die Uhr überwacht werden.

Die Telemedizin ermöglicht einen intensiveren Kontakt, Arzt und Patient können häufiger mit einander Sprechen, ohne sich wirklich treffen zu müssen. Demenzkranke können so optimal beobachtet werden, vor dem Bildschirm wird schnell klar, ob sich das Verhalten verändert hat.

Das Gebiet der Telemedizin wird ständig erweitert, ein besonders interessanter Zweig ist die Telechirurgie. Dabei wird ein Operationsroboter von einem Chirurgen geführt, der sich in einer anderen Stadt oder sogar in einem anderen Land befindet.

Nicht zuletzt kann diese Art der medizinischen Versorgung eine Menge Geld im Gesundheitswesen einsparen. Je eher der Arzt in die Behandlung eingreifen kann, um zum Beispiel wichtige Medikamente neu zu dosieren, desto schneller ist eine Heilung bzw. eine Linderung der Beschwerden möglich. Durch die Therapie aus der Ferne können häufige Arztbesuche oder Krankenhausaufenthalte entfallen. Um Telemedizin und Telemonitoring erfolgreich umsetzen zu können, müssen jedoch vielerorts die technischen Standards in Praxen und Kliniken verbessert werden.

Die Firma Life Records stellte im vergangenen Jahr eine Lösung für niedergelassene Ärzte vor. Mediziner erledigen mit Life Record webbasiert ihre Verwaltung. Patienten können über eine eigene Webseite einen Termin vereinbaren oder bei Bedarf eine Videokonferenz mit dem Arzt abhalten. Um die entsprechende Webseite einzurichten, soll kein technisches Hintergrundwissen notwendig sein. Die Server-Lizenz kostet etwa 3000 US Dollar.

Noch klingen viele der neuen Technologien nach Zukunftsmusik, doch angesichts dessen, dass unsere Gesellschaft immer rascher altert, werden wir sie wohl früher als Gedacht in Anspruch nehmen.



Vorgarten der Organe
von Frau Schlüter


Der Keller eines Krankenhauses im Jahre 2020. In den Regalen eines unterirdischen Labors reihen sich futuristisch anmutende Behältnisse aneinander, angeschlossen an Schläuche, versehen mit Messgeräten. Im Inneren schweben in trüber Lösung Nieren, Lebern, Herzen. Gezüchtet aus den körpereigenen Zellen eines Patienten, warten sie hier darauf, das dessen krankes Organ versagt und sie transplantiert werden. Wacht der Patient nach der Operation auf, schlägt vielleicht ein anderes Herz in seiner Brust - aber doch sein eigenes.

So dürfte der Zukunftstraum derjenigen Forscher aussehen, die sich mit dem Gebiet des Tissue Engineering befassen - zu Deutsch Gewebezucht. Ziel dieser Disziplin ist es, lebende Zellen zu isolieren, im Labor zu vermehren und zu neuem Gewebe heranwachsen zu lassen. Dieses wird dem Patienten dann transplantiert. Zwei Probleme könnte man auf diese Weise lösen: Zum einen würde der Körper die Zellen der Transplantats als seine eigenen erkennen, und es käme nicht zu Abstoßungsreaktionen. Zum anderen ließe sich so das Problem des Organmangels lösen. Denn die Zahl der Spenderorgane ist weit geringer als die Zahl der Menschen, die dringend eine Transplantation benötigen.

Doch ob die Vision des Herzens aus der Retorte nun verheißungsvoll oder beunruhigend erscheint, vor allem ist sie eines: von der Realität noch weit entfernt. Denn auf dem Weg zum Organ stoßen die Forscher auf eine ganze Reihe von Hindernissen.

Die Probleme beginnen, kaum dass die Zellen aus dem Körper in die Petrischale überführt wurden. Dort vermehren sie sich, bis sie den Boden der Schale bedecken. 10 bis 14 Mikrometer dick ist diese einzellige Gewebeschicht. Dünn genug, um alle Zellen durch Diffusion mit den nötigen Nährstoffen zu versorgen. Will man aber funktionstüchtiges Gewebe erzeugen, braucht man mehrere Zellschichten übereinander.

Dieses Problem lösen die Forscher, indem sie die Zellen auf einen Träger aus biologischen oder synthetischen Material auftragen, an dem diese anhaften können. Im günstigsten Fall lösen sich diese Träger nach der Transplantation in den Körper wieder auf. Dann kommen die Zellen samt Träger in einen Perfusionsreaktor. Der sorgt dafür, dass die Zellen von einer Nährlösung umspült und so besser mit Nährstoffen versorgt werden. Aber auch diese Technik hat ihre Grenzen, außerdem muss das gezüchtete Gewebe später im Körper mit Blut versorgt werden - wie aber schafft man es, Blutgefäße in das neue Gewebe einwachsen zu lassen?

Dr. Andres Hilfiker arbeitet an den Leibnitz Forschungslaboratorien für Biotechnologie und künstliche Organe in Hannover. Seine Arbeitsgruppe löst das Problem mit Schweinedarm. Denn der Darm ist von zahlreichen Blutgefäßen umgeben. Ein Segment dieses Gefäßnetzes wird isoliert und von Zellen befreit, so dass nur doch die Matrix übrigbleibt. Diese Matrix wird anschließend mit den zu züchtenden Zellen besiedelt.

Indem man die Zellen gleich auf ein dreidimensionales Gerüst aufbringt, kann man auch einer anderen ungeliebten Eigenschaft selbiger vorbeugen. Kultiviert man sie ganz simpel in der Petrischale, vergessen Zellen nämlich meist nach einigen Teilungsschritten, was für Zellen sie waren. Proliferation nennt man diesen Prozess. Verhindern kann man ihn dadurch, dass man Zellen eine möglichst körperähnliche Umgebung bietet.

Arbeitet man mit Stammzellen, ist das Problem ein anderes: hier muss man die Zellen erst einmal dazu bringen, sich in die richtigen Zellarten zu differenzieren. Das soll mit Hilfe von Botenstoffen geschehen. Aber deren Zusammenwirken im Körper ist äußert komplex. Es zu verstehen und zu imitieren, erfordert noch viel Grundlagenforschung.

Der Enthusiasmus der 90er Jahre, der eigentlichen Geburtsstunde der Tissue-Engineering-Forschung, ist verflogen. [Damals] hieß es: "Gebt uns zehn Jahre, und wir züchten Organe!", erzählt Professor Achim Göpferich von der Universität Regensburg. Doch auch wenn noch kein Krankenhaus seinen eigenen Organgarten im Keller züchtet, kann das Tissue Engineering recht beachtliche Erfolge aufweisen.

Tatsächlich gibt es schon eine Reihe von praktischen Anwendungsbereichen. Ganz vorne mit dabei sind im Labor gezüchtete Knorpelstücke, die bei Kniedefekten eingesetzt werden. Auch kleine Knochenstücke, zum Beispiel für Kieferoperationen, werden in der klinischen Praxis eingesetzt. Haut für Verbrennungsopfer kann man ebenfalls herstellen. Andres Hilfiker hat sogar schon menschliche Herzklappen gezüchtet. "Das Problem bei metallischen Herzklappen ist, dass sich an ihnen leicht Blutgerinsel bilden. Biologische Herzklappen werden im Laufe der Zeit langsam vom Körper abgebaut." Ideal wäre also eine Herzklappe, die der Körper als eigene erkennt. Gerade bei Kindern mit Herzfehler sollte sie auch mitwachsen können - diese müssen sonst im Laufe des Erwachsenwerdens neue Herzklappen eingesetzt bekommen. Die Herzklappen aus Leipzig wurden zwei Kindern in Moldawien implantiert. "Als Journalistin fragen Sie sicher - müssen Sie fragen - wieso in Moldawien? Aber das Problem in Deutschland sind die Regulatorien.", so Hilfiker. Die beiden Kinder seien inzwischen sechs Jahre alt und wohlauf.

Die Regulatorien sind in der Tat sehr komplex. Das bemängelt nicht nur Andres Hilfiker, sondern auch eine Studie zu regenerativer Medizin aus dem Jahre 2007, die das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) bei CapGemini in Auftrag gegeben hatte. Auch Marion Wehners Standard-Antwort auf jegliche Fragen, die die Gesetzeslage zum Tissue Engineering betreffen, ist: "Das hängt ganz davon ab." Sie arbeitet beim Projektträger Jülich und kümmert sich um die Verteilung der Fördergelder, die das BMBF in Forschungsvorhaben mit Anwendungsbezug steckt. 35 Millionen Euro werden in dieser Förderperiode verteilt.

Aber trotz Forschungsförderung kränkelt das Tissue Engineering im Moment vor allem bei der klinischen Anwendung. Es fehlen Langzeitstudien, die die Wirksamkeit von Produkten aus gezüchtetem Gewebe belegen. Außerdem sind die entsprechenden Therapien oft unbekannter, aufwendiger und teurer als die herkömmlichen Verfahren. Und noch werden die Kosten für eine Tissue-Engineering-Therapie von den Krankenkassen äußert selten zurückerstattet.

Dass es sich eines Tages trotzdem durchsetzen wird, davon ist Marion Wehner überzeugt. In Deutschland werde der Übergang von der Forschung zur Anwendung allerdings zu sehr vernachlässigt. Ihre Meinung: "Deutschland verschläft wieder einen Wirtschaftsmotor. Wir machen brav die Grundlagenforschung, aber die Patienten werden irgendwann die klinischen Produkte einfordern; also entwickeln die ausländischen Unternehmen die Produkte und kassieren die Gewinne."
Aber werden in der Produktpalette dieser Unternehmen in 10 Jahren tatsächlich fertige Organe stehen? Die Antwort ist mal wieder: Kommt drauf an. Generell halten Marion Wehner und Andres Hilfiker das für realistisch. Aber auch beim Tissue Engineering ist Organ nicht gleich Organ.

Am leichtesten zu züchten sind solche Organe, die nur aus einer einzigen Art Zellen bestehen. Schon heute kann man beispielsweise einen extrakorporalen Ersatz für Leber oder Niere züchten. Das Blut des Patienten wird dabei über eine Zellschicht geleitet, die die Funktionen der kranken Niere oder Leber zum Teil ersetzen soll.

Andere Organe sind schon kniffeliger zu züchten. Herzmuskelzellen zum Beispiel sind extrem anfällig für Sauerstoffmangel und teilen sich nicht mehr, sobald sie einmal ausdifferenziert sind. Sogar scheinbar simple Gebilde wie Zähne bergen große Herausforderungen, da sie aus mehreren Gewebearten bestehen, die sich nicht nur bilden, sondern auch noch richtig anordnen müssen.

Aber auch, wenn all diese Herstellungs-Schwierigkeiten eines Tages gemeistert sein sollten, birgt das Tissue Engineering immer noch Gefahren. Enthält das implantierte Gewebe nicht differenzierte Zellen, so könnten diese im Körper Tumore bilden, warnt Andres Hilfiker. Und Achim Göpferich weist darauf hin, dass auch die zur Zellzucht eingesetzten Botenstoffe im Körper Ungeahntes anrichten können. "Wer möchte schon, dass sie irgendwo im Körper Zellen zum Wachstum anregen oder sich in der Leber auf einmal Knochen bildet?"

Das wäre nun eine wahrhaft beunruhigende Vision. Auch zum Gewächshaus der Organe im Keller des Krankenhauses ist es noch ein weiter Weg. Trotzdem wird das Tissue Engineering in einer immer älter werdenden Gesellschaft auf der Suche nach effektiven Therapien sicherlich eine wichtige Rolle spielen. Und die aktuellen Fortschritte zeigen: Wir stehen schon im Vorgarten der Organe.

Quellen:

Gespräch mit Andres Hilfiker, Leibnitz Forschungslaboratorien für Biotechnologie und künstliche Organe

Gespräch mit Marion Wehner, Projektträger Jülich

Bundesamt für Gesundheit (Schweiz): Tissue Engineering.
http://www.bag.admin.ch/transplantation/00698/02594/index.html?lang=de (Stand: 21.04.2008)

CapGemini: Abschlussbericht Regenerationstechnologien 01-2007
www.bmbf.de/de/5437.php (Stand: 21.04.2008)

CHARISIUS, Hanno: Frankensteins Erben. Spiegel Online, 23.11.2004
http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/0,1518,328591,00.html (Stand: 21.04.2008)

GÖPFERICH, Achim: "Auch Zellen muss man coachen". Interview auf der Seite des BMBF. http://www.gesundheitsforschung-bmbf.de/de/925.php (Stand: 21.04.2008)

Ö1 (ORF): Gewebe aus dem Labor. Infomappe zur Sendung Radiodoktor, 03.10.2005
http://oe1.orf.at/highlights/45332.html (Stand: 21.04.2008)

Wikipedia: Tissue Engineering.
http://de.wikipedia.org/wiki/Tissue_Engineering (Stand: 21.04.2008)



Hightech im Brustkorb - Kunstherzen ersetzen das menschliche Herz
von Alina Schadwinkel


Wir Menschen atmen, um zu leben. Doch wenn wir schlafen, legt selbst unsere Atemmuskulatur kurze Pausen ein. Tatsächlich ist es das Herz, das sich fast 100 Jahre lang nicht ein einziges Mal für einen kurzen Moment ausruhen darf. Trotzdem kommt es vor. Vor allem im Alter lässt die Kraft nach - das Leben steht auf dem Spiel. Bereits heute werden Kunstherzen eingesetzt, um die Zeit zur lebensnot-wendigen Operation zu überbrücken. Bald sollen Kunstherzen geschädigte biologische Herzen jedoch komplett ersetzen.

Wenn unser Herz nicht mehr so arbeitet, wie es soll, dann spricht man von Herzleistungsschwäche oder auch Herzinsuffizienz. Der Muskel hat nicht mehr genug Kraft, um die vom Körper benötigte Blutmenge in den Kreislauf zu pumpen. Dies führt dazu, dass einige Körperteile und Organe dauerhaft unterversorgt sind. Sie bekommen nicht mehr genügend Sauerstoff und Nährstoffe, um effizient zu arbeiten.
Schon bei normalen körperlichen Tätig-keiten wie Gartenarbeit kann sich die Herzleistungsschwäche bemerkbar machen. Körperliche Anstrengungen wie Sport werden lebensbedrohlich.

Hochleistungsmaschine Herz
Allerdings sieht selbst ein gesundes Herz für die meisten nicht sonderlich vertrauenserweckend aus - ist es doch so un-förmig, so unscheinbar. Es ist gerade mal 400g schwer, in etwa so groß wie eine geballte Faust und liegt direkt unter dem Brustbein. Bei näherer Betrachtung jedoch fällt auf, was für eine enorme und geradezu einzigartige Leistung es aufbringt.

Es ist allein einem ausgeklügelten Pumpsystem zu verdanken, dass tagtäglich Blut durch unsere Adern fließt. Me-chanisch gesehen, ist unser Herz nämlich eine vierkammerige Saug- und Druckpumpe; angetrieben durch rhythmische Muskelkontraktionen. Diese schafft es zwei Kreisläufe gleichzeitig mit dem gleichen Blutvolumen zu versorgen - eine kompliziertes Unterfangen. Der kleine Kreislauf ist der Lungenkreislauf. Für ihn ist der rechte Teil des Herzens zuständig. Der linke Teil hingegen be-fördert das sauerstoffreiche Blut zu den Organen, in den Kopf, in die Arme und in die Beine.
Ein gesundes Herz schlägt unermüdlich 80-100 Jahre lang. Mehr als 200 Millionen Liter Blut fließen in dieser Zeit durch den Kreislauf in die entlegendsten Winkel unseres Körpers.

Doch unser Herz ist dabei nicht unflexibel: Der Schlag-Rhythmus ist durchaus variabel und das hat einen ganz simplen Grund: Wenn wir zum Beispiel Sport betreiben oder uns anderweitig anstren-gen, braucht unser Körper mehr Sauerstoff als gewöhnlich - und somit auch einen schnelleren Nachschub an frischem Blut. Für ein gesundes Herz kein Problem: Der Ausstoß kann kurzfristig um das fünffache ge-steigert werden.

Ein Leben lang steht unser Herz also unter Druck. Da ist es nur verständlich, dass die Kraft mit der Zeit nachlässt. Der Muskel wird schwächer, kann nicht mehr mithalten und schafft es nicht die benötigte Leistung zu bringen. Bleibt eine Herzschwäche unbe-handelt, verschlimmert sie sich im Verlaufe von Jahren und Jahr-zehnten immer mehr - bis zu dem Punkt, an dem es nicht mehr weiter geht: Ein "frisches" Herz müsste her.

Viele Kranke, wenig Spender

Doch die Liste der Herzkranken ist lang und sie wird stetig länger. Der Bevölke-rungsanteil der alten Menschen in der Bundesrepublik steigt rapide an - gerade sie sind anfällig für die Herzinsuffizienz. Die Liste der Spender hingegen ist viel zu kurz. Nicht selten hoffen Patienten vergeblich auf ein Spenderherz: Allein in den letzten sieben Jahren hat sich die Zahl der Wartenden verdoppelt. Eine technische Innovation kann diesen Menschen ihre Hoffnung zurückge-ben: das Kunstherzimplantat.

Christof Schmid, Direktor der Klinik für Herzchirurgie am Universitätsklinikum Re-gensburg schätzt, dass es bislang jedes Jahr in Deutschland rund 400 Kunstherzimplanta-tionen gibt. Diese Systeme dienen primär dazu, die Zeit bis zur lebensrettenden Operation zu überbrücken.

Erste Modelle als "Vorgeschmack" auf die Zukunft

Auf dem deutschen Markt gibt es zwei Mo-delle: Das CardioWest TAH-t System, entwickelt von der SynCardia Systems Incorporation in den USA und das ACor, erfunden von Forschern des Helm-holtz-Instituts in Aachen. "Diese Modelle sind ein Vorgeschmack auf das, was in Zukunft möglich sein wird", sagt Schmid.

Er ist sich sicher, dass die Wissenschaft auf dem richtigen Weg ist: Mittlerweile sind implantierbare Systeme nur noch durch fingerdicke Kabel mit der Außenwelt verbunden. Die benötigten Zusatzsysteme sind tragbar und verleihen dem Patienten nahezu normale Mobilität.
Nahezu! Denn die Bedienung ist bei weitem nicht ausgereift: Der Antrieb des CardioWest ist ein tragbares Gerät, 8,7 kg schwer und so groß wie ein Aktenkoffer. Patienten müssen ihn mit Hilfe eines Trageriemens über der Schulter oder als Trolley bei sich tragen. Der Akku reicht gerade mal für 6 Stunden.

Zudem sind die Systeme heute noch nicht in der Lage unser biologisches Herz komplett zu ersetzen. Abstoßungsreaktionen gibt es zwar nicht, aber die Geräte arbeiten nicht effizient genug.
"Bislang", so Schmid, "bleiben die Patienten in ihrer Leistungsfähigkeit eingeschränkt, da sich die Geräte nicht ausreichend an körperliche Belastungen anpassen können". Körperliche Arbeit bleibt also ausgeschlossen - an Sport ist gar nicht erst zu denken.

70% der Patienten erreichen die Herztransplantation

Die Forscher sind jedoch motiviert, dies in Zukunft zu ändern. So haben Untersuchungen gezeigt, dass Patienten mit einer mechanischen Kreislaufunterstützung eine bessere Lebensqualität und Überlebenschance haben, als Patienten, die nur mit Medikamenten behandelt werden. Etwa 70% der Patienten mit mechanischen Unterstützungssystemen erreichen die Herztransplantation.
Die Kosten übernehmen in der Regel die Krankenkassen, wenn nicht, dann bezahlt sie das Krankenhaus. Eine gute Sache, denn die lebensnotwendige Operation kostet weit mehr als 100000 Euro.

Eine Gesellschaft voller Greise
Die Zuverlässigkeit und Effektivität der Systeme steigen mit dem technologischen Fortschritt. Der Trend geht hin zu immer kleineren, leichteren und vollimplantierbaren Geräten zur Organunterstützung, um die Lebensqualität der Patienten zu verbessern und das Risiko zu senken. Die durch das Alter geschwächten Organe werden austauschbar.
Keine Organschwäche, keine Wartelisten - dafür aber eine Gesellschaft voller, mit modernster Technik ausgestatteter, Greise.

Quellen
1) http://www.syncardia.com/ Mittwoch, 09.04.2008.
12:50 Uhr.
2) Campbell, N. Reece, J. Biologie. München 2006. 6.
Auflage. Pearson Studium
3) Heinz Nixdorf MuseumsForum. Computer.Medizin -
Hightech für Gesundheit und Lebensqualität. Paderborn
2006. Schöningh
4) Prof. Dr. Christof Schmid. Direktor der Klinik u.
Poliklinik für Herz-,
Thorax- u. herznahe Gefäßchirurgie
Universitätsklinikum Regensburg
Franz-Josef-Strauss-Allee 11
93053 Regensburg
Tel.: 0941-944 9801
5) http://www.medgadget.com/archives/img/131113.jpg
Donnerstag, 10 April 2008. 17:06 Uhr.
6) http://www.patientenleitlinien.de/Herzinsuffizienz/herzinsuffizienz.html.
Mittwoch, 09. April 2008. 13:24 Uhr.
7) http://www.crataegutt.de/herz/herz_1_3.php.
Donnerstag, 10. April 2008. 17:34 Uhr.
8) Ausstellung Computer Medizin in der DASA.

2006/2007

Ein Klon ist ein Klon, ist ein Klon, ist ein Klon
von Christiane Meister


Linda Schönau (23) ist einer der ersten geklonten Menschen Deutschlands. Heute ist sie aktiv in der Anti-Klon-Bewegung, die sich für eine Rücknahme des Klongesetzes von 2050 einsetzt.

Ich bin die Nummer 26-15. Und eigentlich bin ich auch die Nummer 3. Meine Mutter war die 26. Frau in Deutschland, die sich klonen ließ und mit dem fünfzehnten eigenbefruchteten Ei ist sie schwanger geworden. Geschlüpft und als Erfolg der Wissenschaft gefeiert – das bin ich. Linda, 23 Jahre. Kind und Zwilling meiner Mutter. Weshalb meine Mutter sich gerade fürs Klonen entschied, um mich zu schaffen, weiß ich bis heute nicht. Wahrscheinlich wollte sie ein Kind, hatte keinen Mann und war von der neuen Art der Fortpflanzung begeistert. Vielleicht erlag sie auch dem Reiz der Selbstreproduktion. Und damit wäre sie auch gleichzeitig diesem großen, diesem einen Schwindel unterlegen, dass man sich selbst noch einmal schaffen kann.

Eine von drei Klonen bin ich schon lange nicht mehr – inzwischen gibt es schon mehrere 100 Klonkinder in Deutschland. Produziert wurden sie in den sechs fürs Klonen zugelassenen Arztpraxen. Seit 2050 ist es auch in Deutschland das Klonieren eines Menschen erlaubt. Prof. Dr. Schubert war der Arzt, der mir das Leben schenkte. Ich war sein erster Klon und noch heute hängen in seiner Praxis Bilder von mir und meiner Mutter.

Meine Kindheit verlief weitestgehend normal. Zumindest aus meiner kindlichen Sicht. Damals merkte ich nicht, dass meine Mutter ihre Kindheitserlebnisse auch zu meinen machen wollten. Wir verreisten in Orte, in denen sie früher Urlaubt gemacht hatte. Ich lernte genau wie meine Mutter mit fünf Jahren Blockflöte und seit meinem achten Lebensjahr trainierte ich Volleyball. Meine Mutter machte viele Fotos von mir und verglich die Bilder stundenlang mit ihren Kindheitsfotos. Der Reiz das eigene Leben noch einmal stattfinden zu lassen, erfasste sie immer mehr. Immer mehr war sie damit beschäftigt, diesem Ideal nachzueifern, dass sie das eigentliche Leben schnell vergaß.

Als ich älter wurde und mich mit anderen Klonen (das Wort klingt für mich genauso abfällig wie das des Mutanten – auch wenn eigentlich das Gegenteil gemeint ist) traf, lernte ich, dass es die unterschiedlichsten Motivationen dafür gibt, sich zu Klonen. Es waren allein stehende Mütter wie die meine, es waren Paare, von denen einer unfruchtbar war und die nicht auf eigene Kinder verzichten wollten. Fußballstars, Künstler oder auch Musiker wollten in ihrem Klon ihr Talent fortleben lassen. Es hatten sogar schon Eltern versucht, verstorbene Kinder zu klonen, was glücklicherweise bis heute verboten ist.
Eines haben wir Klonkinder jedoch alle gemein – es sind die Erwartungen, die an uns gerichtet sind. Wir sollen nach dem Vorbild reifen, dessen Kopie wir sind. Wir dürfen die Erwartungen nicht übertreffen, aber wir dürfen auch nicht versagen.

Als ich mit 13 Jahren in die Pubertät kam, rebellierte ich, wie es für Teenager üblich ist. Wie viele meiner Freundinnen, wollte ich abends länger raus, andere Kleidung tragen und hatte auch keine Lust mehr, Blockflöte zu spielen. Streit gab es deshalb auch in den Familien meiner Freunde – doch meine Mutter wurde hysterisch. Sie hatte für mich einen festen Lebensentwurf für mich vorgesehen; mich diesem zu entziehen, war das Schlimmste, was ich ihr antun konnte. War ich bis zu diesem Tag ihr Sonnenschein, ihr Lebensglück, sprach sie seitdem kaum mehr mit mir. Wenn ich aus der Schule nach Hause kam, hatte sie bereits gegessen und ich wärmte mir die Reste auf. Abends hörte ich sie einmal lange telefonieren. Sie sagte: „So hab ich mir das nicht vorgestellt.“ Und „Ich wünschte, ich hätte damals nicht so entschieden.“ Dass sie mit meinem Schöpfer Prof. Dr. Schubert sprach, ahnte ich nicht. Ich ahnte ja nicht einmal von seiner Existenz.

Als Kind hatte ich mich häufiger nach meinem Vater erkundigt. Doch von meiner Mutter bekam ich nur ausweichende Antworten. Dass ich ohne Vater aufwuchs, war für mich nicht weiter ungewöhnlich. Viele Klassenkameraden, deren Eltern getrennt waren, lebten nicht anders.
Doch als das Zusammenleben zwischen meiner Mutter und mir immer unerträglicher wurde, stieg die Sehnsucht nach meinem Vater in mir auf. Weil ich mir von einem Gespräch mit meiner Mutter wenig erhoffte, ging ich zu meinen Großeltern und fragte, ob sie wüssten, wo mein Vater sei und wer er überhaupt ist. „Lass mich erst mit deiner Mutter spreche, Kind“, sagte meine Großmutter und telefonierte beinahe eine Stunde mit meiner Mutter. Offensichtlich gestattete sie, meinen Großeltern alles zu erzählen, war jedoch selbst zu feige, um mit mir zu reden. Als meine Großeltern mir erklärten, dass ich ein Klon bin – was das ist, wusste ich bereits aus dem Biologieunterricht – und demnach gar keinen Vater habe, nur eine Mutter, saß ich zunächst völlig regungslos da. Meine Mutter hasste ich in diesem Moment mehr als je zuvor. Ich wusste nicht, wie ich ihr das verzeihen konnte. Ich hatte das Gefühl, dass sie mir meinen Vater geraubt hatte. Irgendwann kullerten Tränen meine Wangen herab. Meine Großmutter stand neben mir, ihrer damals 13jährigen Enkeltochter und wusste keine Hilfe. Als sie mir anbot, erstmal zu ihnen zu ziehen, nahm ich das Angebot dankbar an.
Erst mit 18 Jahren kehrte ich zurück in das Haus meiner Mutter. Es war das letzte Mal. Ich nahm alle Fotoalben von mir mit und verbrannte die Bilder abends gemeinsam mit einem Freund. Ich hatte das Gefühl, dass es nicht meine Kindheit war, sondern die zweite meiner Mutter. Zuvor hatte ich mir noch die Bilder meiner Mutter angeschaut, als sie eine junge Erwachsene war. Genugtuend stellte ich fest, dass ich mich optisch sehr von dieser Frau unterschied. Ich trage auch heute noch eine Kurzhaarfrisur und ändere ständig die Farbe. Mein Kleidungsstil unterscheidet sich ebenfalls völlig von dem meiner Mutter. In den fünf Jahren bei meinen Großeltern hatte ich gelernt, ich selbst zu sein.

Heute studiere ich Jura und sitze im Vorstand der Anti-Copy-Bewegung. Wir setzen und dafür ein, dass das Klonierungsgesetz aus dem Jahr 2050 wieder zurückgenommen wird. In meinen Augen gibt es kein Argument, was das Klonen eines Menschen rechtfertigen würde. Nur weil etwas medizinisch und technisch möglich ist, macht es unsere Welt nicht automatisch besser. Gründe, die gegen das Klonieren sprechen, gibt es hingegen viele. Der Zuspruch aus der Bevölkerung ist groß du wächst stetig– doch leider reicht es bis heute nicht aus, um dieses Gesetz außer Kraft zu setzen.

Epigenetik
von Sandra Czaja


2037: Eine Sensation in der Rechtsprechung: Nach jahrelangem Prozessieren bekam der 23-jährige Amerikaner John Alan Grey vom Supreme Court of the United States fünfzig Millionen Dollar Schmerzensgeld zugesprochen.
In letzter Instanz gaben ihm die Richter Recht: Sein Großvater David Paul Grey ist aufgrund negativer epigenetischer Prägung Schuld an der Fettleibigkeit seines Enkel, ebenso wie an dessen frühen Typ-2-Diabetes-Erkrankung und den damit verbundenen Begleiterscheinungen, wie hohes Herzinfarkt-Risiko und geringere Lebenserartung. Neben dem Schmerzensgeld ist David Paul Grey nun verpflichtet die Kosten für alle medizinisch und kosmetisch notwendigen Behandlungen seines Enkels zu übernehmen.
John Alan Grey argumentierte, dadurch, dass sein Großvater schon vor seiner Pubertät anfing zu rauchen, Alkohol konsumierte und sich hauptsächlich von Fastfood ernährte stellte er schon früh die Weichen für die spätere Erkrankungen seines Enkels. Ändern konnten diese frühe Prägung auch nicht dessen Veränderungen der Lebensumstände die mit dem plötzlichen Reichtum von David Paul Grey Ende des 20. Jahrhunderts einhergingen.
Als Anfang des 21. Jahrhunderts der Forschungsbereich der Epigenetik erste Erfolge feiern konnte, war noch nicht klar welche gesellschaftlichen folgen dies haben sollte. Die Entschlüsselung des menschlichen Genoms hatte nicht den erhofften medizinischen Durchbruch gebracht, dass die Epigenetik mehr erreichen konnte wurde vielfach bezweifelt. Doch es sollte ganz anders kommen.
Eine der ältesten Studien die John Alan Grey als Beweis für seine Ansprüche heranzog stammt aus dem Jahr 2006. Darin zeigten Wissenschaftler Zusammenhänge zwischen der Ernährung der Großeltern und der Lebenserwartung der Enkel auf. Wenn die Großmutter zum Beispiel einer Hungersnot ausgesetzt war, hatten ihre Enkeltöchter eine höhere Lebenserwartung. Im Gegensatz dazu führte es zu einem höheren Body-Maß-Index ihrer Söhne, wenn der Vater schon vor seinem 11. Lebensjahr begann zu rauchen.
Andere Untersuchungen deckten die biochemischen Zusammenhänge auf. Ob es sich bei einer Zelle um eine Nerven-, Gehirn- oder Leberzelle handelt, ist in Genen festgelegt. In jeder Zelle sind jedoch die gleichen Gene enthalten, so muss die Unterschiedlichkeit der Zellen epi-genetischer Natur sein. Die Vorsilbe Epi- stammt aus dem griechischen und bedeutet neben oder über. Das heißt, neben dem genetischen Code gibt es Markierungen, die dafür sorgen, dass in einem Gewebe nur bestimmte Gene aktiv sind.
Eine dieser Markierungen ist die chemische Veränderung der Base Cytosin, einer der vier Grundbausteine der DNA. Cytosin kann mit einer Methylgruppe versehen werden, sodass der nachfolgende Genabschnitt nicht mehr abgelesen werden kann, also inaktiv ist. Die Gene sind aber nach wie vor vorhanden und können je nach Bedarf wieder in den aktiven Zustand überführt werden. Dazu muss lediglich die Markierung entfernt werden.
Bestimmte Essgewohnheiten oder traumatische Erlebnisse können die Markierungsmuster verändern. Die auf diese Weise epigenetisch veränderten Zellen werden dann vererbt und beeinflussen so das Leben nachfolgender Generationen. Mädchen werden besonders von Ereignissen oder Gewohnheiten ihrer Mutter während der Schwangerschaft geprägt, Jungen von den Ereignissen und Gewohnheiten ihrer Väter vor und während der Pubertät. Das Muster der Methylgruppen und als Folge davon auch die Regulation der Gene ändert sich im Verlauf des gesamten Lebens.

Heutzutage ist kaum jemanden noch epigenetisch unbelastet. Das Risiko für Fettleibigkeit, Diabetes und Herzkrankheiten ist ins unermessliche gewachsen. In Zusammenhang mit dem Risiko und der Anzahl schon erkrankter steigerten sich natürlich auch die Krankenkassenbeiträge. Neuste Statistiken zeigen, dass der durchschnittliche Bürger, im Jahr mehr Geld für Medikamente und ärztliche Behandlungen ausgibt als für Nahrung und Kleidung zusammen. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, dass Gesundheit zum höchsten Ideal geworden ist. Für einen Arbeitsplatz ist ein gutes Gesundheitszeugnis mittlerweile wichtiger geworden als das Schulzeugnis.
Vor 30 Jahren prognostizierten Statistiker aufgrund hoher hygienischer Standards und medizinischer Errungenschaften eine immer höhere Lebenserwartung. Doch immer schlechter werdendes genetisches Erbmaterial macht dieser Voraussage einen Strich durch die Rechnung. Vor allem weil sich die Methylmarkierungen nachträglich nicht mehr positiv verschieben lassen.
So versuchen mittlerweile immer mehr Menschen durch konsequentes Hungern, regelmäßiges Meditieren, totalen Verzicht auf Alkohol und Tabak – es lebe die Askese – für ihre Nachkommen eine bessere genetische Ausgangslage zu schaffen. Trotz öffentlicher Proteste gilt sogar Magersucht nicht mehr als Krankheit, sondern als Lebensstil.
In diesem Kontext bekommt das Urteil im Rechtsstreit Grey gegen Grey eine ganz neue Bedeutung. Lebte John Alan Grey bisher am Rande der Gesellschaft, ausgeschlossen aufgrund seines schon auf den ersten Blick erkennbar krankhaften Erscheinungsbildes, bedeutet der Richterspruch für ihn ein neues Leben. Und für viele andere neu Hoffnung, während die Gerichte eine Klagewelle fürchten.




Quellen:
BBC-Dokumentation: Das Gedächtnis der Gene (Original: Ghost in Your Genes) Dokumentation, Großbritannien 2005
Marcus Pembrey, Lars Olov Bygren: Sex-specific, male-line transgenerational responses in humans. In European Journal of Human Genetics, (2006) 14, 159–166. Internet: http://www.nature.com/ejhg/journal/v14/n2/full/5201538a.html (Stand 3.3.07, 14:20 Uhr)
Thorsten Braun: Epigenetik. Wie Zellen ihre Gene steuern. In: Berliner Zeitung, 20.04.2005. Internet: http://www.gene.ch/genpost/2005/Jan-Jun/msg00217.html (Stand 4.3.07, 17:43 Uhr)

Zukunftsvision der Behandlung von Neuroblastomen bei Kindern
von Kerstin Artz


Im Jahr 2030 spielt sich folgendes ab: Der sieben jährige Sebastian wird in die Klinik eingeliefert. Seine Beschwerden sind Bauchschmerz, Durchfall, aber auch leichte Taubheitsgefühle in den Beinen. Die Eltern sind besorgt, weil sich die Symptome seit Wochen immer verschlechtert haben – und die anfänglich vermutete Magenverstimmung sich nicht bestätigt hat.
In der Kinderklinik der Klinikums Essen untersuchen ihn die Ärzte und stellen fest: Verdacht auf Neuroblastom – einem Tumor, der sich im Bereich der Nebennieren bildet und auch auf die Wirbelsäule drücken kann, wodurch Lähmungserscheinungen auftreten. Nach weiteren Untersuchungen und der Entnahme einer Gewebeprobe setzen sich die Mediziner zusammen: Der Kinderarzt, ein Pathologe, ein Radiologe, Chirurg, Strahlentherapeut und eine Onkologin an einem Tisch. Die Onkologin schlägt vor, sofort eine DNA-Analyse zu machen, damit Sebastians Therapie möglichst bald beginnen kann.
Nachdem die Tumorzellen genetisch analysiert wurden, entscheiden die Ärzte, ihn chirurgisch zu entfernen und danach eine Chemotherapie anzufangen. Die Onkologin verabreicht dem Jungen einen Medikamentencocktail, bestehend aus einer speziell für ihn entwickelten Mischung. Sebastian merkt kaum etwas von der Behandlung, er spielt mit anderen Kindern auf der Station. Nur zwischendurch bekommt er leichte Übelkeit und verliert ein paar Haare, was sich auf dem Lockenkopf allerdings kaum zeigt. Nach vier Wochen ist die Behandlung im Krankenhaus abgeschlossen und er muss nur noch für weitere vier Wochen zuhause täglich Tabletten einnehmen.

Damit dieser Traum einer Krebsbehandlung in Erfüllung gehen wird, forschen die Mediziner der Kinderonkologie der Klinikums Essen im Bereich der Neuroblastome. Angelika Eggert, Leiterin der pädiatrisch-onkologischen Forschung, betont die Relevanz: „Es ist so, dass das Neuroblastom eine sehr seltene Krankheit ist. Im Jahr gibt es zwischen 120 und 150 Neuerkrankungen. Doch gerade, weil dieser Tumor so selten ist, müssen die Universitätskliniken selbst daran forschen – da die Pharmaindustrie daran wenig Interesse zeigt.“ Der Tumor wird hauptsächlich im Kindesalter gebildet und entwickelt schon nach kurzer Zeit Metastasen, wodurch die Heilungschancen sehr gering sind. Eggert: „Unter 20 Prozent der Patienten mit Metastasen werden geheilt.“
Um die Heilungschancen zu verbessern, wollen die Forscher den Krebs zu verstehen. Dazu müssen sie herausfinden, welche Gene in den Tumorzellen verändert, also mutiert sind. Die Mutation von Genen ist der Auslöser der Tumorbildung, aber auch falsch gebaute Proteine können dazu führen, dass sich dieses bösartige Gewebe entwickelt. Und ein großes Problem der heutigen Krebstherapie: Jeder Tumor entsteht auf Grund anderer Gen-Fehler. So ist bei Sebastian aus dem Jahr 2030 beispielsweise Gen 1 defekt und bei einem anderen Patienten, der auch ein Neuroblastom entwickelt hat, ist Gen 2 kaputt. Wenn nun aber niemand weiß, welches Gen defekt ist, so muss eine breit angelegte Therapie eingesetzt werden, die jedoch dann auch sehr viele Nebenwirkungen mit sich bringt.
Doch was wäre, wenn jeder Patient eine maßgeschneiderte Behandlung bekäme? Was, wenn bei Sebastian nur der Defekt von Gen 1 bekämpft werden könnte? Dann könnte er mit geringen Nebenwirkungen und einer hohen Heilungschance therapiert werden.
Daran arbeiten die Mediziner in Essen heute: Sie untersuchen Tumorgewebe mit Hilfe des so genannten Hochdurchsatzverfahrens. So können sie herausfinden, welche Gene bei den verschiedenen Neuroblastomen defekt sind und so genannte Profile anlegen. Der Biologe Alexander Schramm sagt: „Wir erstellen eine Mischung aus Genen und Proteinen, die bei falscher Funktion zum Neuroblastom führen. Mit dieser Signatur kann man dann später andere Patienten vergleichen und schneller einordnen. So wissen wir ziemlich schnell, wie der Krankheitsverlauf sein wird.“
Doch nicht nur der Verlauf ist von Interesse, sondern vor allem die Behandlungsmöglichkeiten. Bisher arbeitet die Gruppe um Angelika Eggert und Alexander Schramm noch daran, diese Signaturen von den verschiedenen Arten der Neuroblastoms zu erstellen. Doch schon bald wollen sie auch die so genannten Zielmoleküle identifizieren, an die eine Therapie angepasst werden kann. „Man muss sich das wie einen Trichter vorstellen: Wir schmeißen oben eine Menge von interessanten Molekülen, also Proteinen und Genen, hinein und schauen, wie sie auf den Krankheitsverlauf wirken“, erklärt Eggert.
So können die biologischen Funktionen der Moleküle ermittelt und entsprechende Antikörper entwickelt werden. Bis die Antikörper dann aber tatsächlich auf dem Markt sind, dauert es mindestens zehn Jahre – so lange muss ein neues Medikament entwickelt und geprüft werden.
Ein enormer Vorteil dieser maßgeschneiderten Medikamente ist: Wenn diese Mittel nur Moleküle der Tumorzellen angreifen, so sind die Nebenwirkungen gering und andere Organe werden nicht so stark geschädigt, wie bei der herkömmlichen „rundum Schlag Methode“, der Chemotherapie. Und gerade der Schutz der Organe ist für so junge Patienten von großer Bedeutung.

Aber wie lange dauert es, bis man tatsächlich das Neuroblastom bei Kindern auf diese Weise behandeln kann? „Wir müssen mehr als ein Medikament entwickeln, da sich Tumorzellen in verschiedenen Eigenschaften von normalen Zellen unterscheiden“, so Angelika Eggert. Im Gegensatz zu normalen Zellen müssen Krebszellen kein Signal erhalten, was das Wachstum auslöst. Auch reagieren sie nicht auf Faktoren, die das Wachstum hemmen. Auch der natürliche, programmierte Zelltod ist bei Tumorzellen gehemmt. Außerdem können Tumore unbegrenzt wachsen und Metastasen bilden, die sich dann im Körper verteilen. Wenn jedoch nur gegen eine dieser Eigenschaften behandelt wird, so kann sich der Tumor trotzdem anpassen und überleben. „Tumorzellen sind einfach . . .“, zögert Eggert. „. . .zu schlau“, ergänzt der Biologe Schramm.

Und bis man Medikamente gegen all diese Eigenschaften entwickelt hat, dauere es bestimmt noch 20 Jahre, vermuten die beiden Forscher.

Zukunft vs. Vergangenheit – Nano statt Chemo
von Inka Reichert

Noch kleiner als klein: durch Nanotechnologie könnten tödliche Krankheiten in Zukunft vom Hausarzt geheilt werden

Jährlich erkranken in Deutschland rund 71.000 Menschen daran und circa 29.000 davon sterben. Meistens wird er zu spät erkannt – so auch bei Frau Schütze.
Frau Schütze leidet seit ein paar Wochen an Durchfall und seltsamen Krämpfen im Magen-Darm Bereich. Sie geht zu ihrem Hausarzt. Er tastet ihren Bauch ab – kann aber nichts feststellen. Also verschreibt er ihr zunächst ein Mittel gegen Durchfall. Das hilft kurzfristig, aber die Beschwerden kommen wieder. Sie fühlt sich in letzter Zeit noch dazu sehr müde und hat abgenommen. Der Hausarzt schickt sie daraufhin zum Gastroenterologen, einem Magen-Darm-Spezialist. Es vergehen weitere drei Wochen bis sie einen Termin beim Magen-Darm-Spezialist bekommt. Erschreckt stellt sie bei einem Toilettengang fest, dass Blut im Stuhl ist.

Szenenwechsel
Wir schreiben das Jahr 2030. Herr Hofmann leidet seit ein paar Wochen an Durchfall und seltsamen Krämpfen im Magen-Darm Bereich. Er geht zu seinem Hausarzt. Wie es das Gesetz für ärztliche Voruntersuchungen seit dem 1. Dezember 2029 vorschreibt, gibt dieser ihm als erstes eine Kapsel zum einnehmen. Der Arzt erklärt: „Mit dieser Untersuchung können wir binnen weniger Stunden verschiedenste Krebsarten diagnostizieren.“ Herr Hofmann erschrickt, denn vor etwa 20 Jahren litt seine Tante, Ilse Schütze, schwer an Krebs. Der Arzt beschwichtigt ihn: „Keine Angst, dass ist zunächst nur eine Vorsorgeuntersuchung, die ich mit jedem Patienten machen muss. Sie können auch einfach nur ein Verdauungsproblem haben. Und selbst wenn sie Krebs haben sollten – die Therapie ist mit einem neuen Verfahren revolutioniert worden und heute kein Problem mehr.“

Szenenwechsel
Gegenwart. Das Blut im Stuhl beunruhigt nicht nur Frau Schütze, sondern auch den Magen-Darm-Spezialisten. Er führt die unangenehme Darmspiegelung durch und die Diagnose ist eindeutig: Darmkrebs – die zweithäufigste Krebsform in Deutschland.

Szenenwechsel
2030. Der Arzt reicht Herrn Hofmann die Kapsel. „Das ist Nanotechnologie vom Feinsten“, schwärmt er.
In der Kapsel befinden sich, für das menschliche Auge, unsichtbare Roboter: Die Nano-DAC’s (Nanoroboter – Diagnose All Cancer). Diese Roboter
sind nur wenige Nanometer klein – so klein, dass sie durch die
Wände von Körperzellen dringen können. Tausende dieser
winzig kleinen Nano-DAC’s schluckt Herr Hofmann mit der
Kapsel. Über den Magen gelangen sie in den Blutkreislauf und
von dort schwärmen sie aus. Damit sie sich schneller im Körper
ausbreiten, werden sie durch einen Motor angetrieben. Dieser
besteht aus einem, mutierten, also veränderten ATPase-
Molekül. Das ATPase-Molekül ist ein Enzym, das im Körper
das energiereiche Molekül ATP abbaut und so dessen Energie
freisetzt. Im Nanoroboter ist es verknüpft mit winzigen Propellern aus Nickel. Nun befindet sich ATP im Blut und allen Körperzellen. Die Nanoroboter können also das im Körper von Herrn Hofmann vorhandene ATP nutzen, um Energie zu gewinnen und damit ihre Nickelpropeller antreiben.
Nach etwa drei Stunden haben sich die kleinen Roboter von den Fuß- bis in die Fingerspitzen von Herrn Hofmann verteilt und, falls vorhanden, an die Krebszellen angedockt. Zum Andocken trägt jeder Roboter verschiedene Bindestellen, sogenannte Liganden, die spezifisch an die Zellwände aller bekannten Krebsarten binden; vom Brust-, über Bauchspeicheldrüsen- bis zu Darmkrebs. Das funktioniert, weil Zellwände unter anderem aus speziellen großen Molekülen, den Proteinen aufgebaut sind. Über den Aufbau dieser Proteine entscheidet das Erbgut der Zelle: Die DNA. Bei Krebszellen ist die DNA mutiert, also verändert. Somit unterscheiden sich auch die Zellwandproteine der Krebszellen von den Proteinen in gesunden Zellen. Die Andockstellen des Nanoroboters binden also an bestimmte Proteine, die nur Krebszellen besitzen.
Der Hausarzt hat nach Abtasten de Unterleibs und anderen altherkömmlichen Untersuchungen keine Ursachen für die Beschwerden von Herrn Hofmann gefunden. „Herr Hofmann, sie können morgen früh wiederkommen, dann werden wir weitersehen.“
Herr Hofmann geht etwas missmutig nach Hause, denn er hatte gehofft, dass der Arzt eine Ursache für seine Beschwerden findet. Von all den Robotern und dem Trubel in seinem Körper bekommt er nichts mit.
Der Arzt hat ihm noch eine zweite Kapsel mitgegeben – die soll er noch am selben Abend einnehmen. Diesmal befinden sich darin allerdings keine Nano-DAC’s, sondern sogenannte Nano-DAC-Captors, also Fänger von Nanorobotern. Diese Fänger ziehen alle Nanoroboter an, die nicht an Tumorzellen gebunden sind. Sie beinhalten kleine Chips, sind unverdaubar und außerdem zu groß, um sich im Körper auszubreiten. Diese Chips senden ein Signal zu den Nanorobotoren, dass diese veranlasst, sich in Richtung der Fänger zu bewegen. Die eingefangenen Nanoroboter werden samt ihren Captors beim nächsten Toilettengang im Urin ausgeschieden. Herr Hofmann soll bis zum nächsten Tag mindestens 3 Liter Wasser trinken, damit alle Roboter, die nicht an Krebszellen gebunden sind, ausgeschieden werden. Das ist wichtig für die Krebsdiagnose.
Herr Hofmann hat die Anweisungen des Arztes befolgt. Ein leichtes Angstgefühl begleitet ihn als er sich am nächsten Früh auf den Weg zum Arzt macht. Immer muss er an seine Tante denken, die schwer unter der Chemotherapie litt. Er kennt sich noch nicht aus mit den neuen Therapieverfahren für Krebs. Krebs war einfach zu lange eine schwer heilbare, oft tödliche Krankheit, als dass er an einfache Heilmethoden glaubt.
„So Herr Hofmann, jetzt schließen wir die Krebsuntersuchung ab“, dazu fährt der Arzt mit einem gleichmäßig piependen Sensor alle Gliedmaßen von Herrn Hoffman ab. Plötzlich fängt das Gerät in der Magendarmgegend an lauter und schneller zu piepen. Der Sensor hat Signale von im Körper verbliebenen Nanorobotoren empfangen. „Aha“, sagt der Hausarzt: „Meine Diagnose: Krebs, wahrscheinlich Darmkrebs.“ Herr Hofmann wird kreidebleich.

Szenenwechsel
Gegenwart. Der Magen-Darm-Spezialist weiß jetzt schon, dass Frau Schütze schwere Zeiten bevorstehen: Wahrscheinlich mehrere Operationen und eine jahrelange Strahlen- und Chemotherapie um den Tumor im Darm zu bekämpfen. Er schickt sie zum Onkologen, der mit mehreren Untersuchungen zunächst die Größe und die genaue Lage des Tumors feststellt. Bis zur ersten Operation vergehen weitere zwei Monate. Der Onkologe muss entdecken, dass mittlerweile sogar die Lymphknoten befallen sind. Die Heilungschancen für Frau Schütze haben sich damit um die Hälfte verringert.


Szenenwechsel
2030. Der Hausarzt bemerkt den Schock in Herrn Hofmanns Gesicht: „Keine Panik Herr Hofmann“, wir sind schon jetzt im Begriff ihren Krebs zu heilen. Die Nanoroboter, die an allen Krebszellen angedockt haben, haben schon längst winzige Nanopartikel aus Eisenoxid in die Tumorzellen abgegeben. Wir müssen sie jetzt nur noch in ein, für sie ungefährliches, Magnetwechselfeld bringen. Dann erhitzen sich diese Eisenoxidteilchen so stark, dass die Krebszellen absterben. Wir erzeugen quasi künstliches Fieber. Ich werde sie also in das nächst gelegene Krankenhaus mit einem Kernspintomografen, verweisen. Das ist ein Gerät, das ein Magnetwechselfeld erzeugt. Die Magnettherapie dauert dann etwa eine Stunde, dann sind die Tumorzellen angetötet.“ „Heißt das, ich bin danach wieder gesund?“, fragt Herr Hofmann ungläubig. „Im Prinzip schon. Wir werden ihnen aber noch zwei bis drei mal Nano-DAC’s geben und die Prozedur wiederholen. Wenn sich keine Nano-DAC’s mehr in ihrem Körper ansammeln, sind wir sicher, dass auch alle Krebszellen abgetötet sind. Dann sind sie geheilt.“
Herr Hofmann kann es nicht glauben. Sollte er tatsächlich so einfach weiterleben können, während seine Tante, Ilse Schütze, vor zwanzig Jahren nach langwieriger Strahlen- und Chemotherapie noch daran gestorben ist?

– In der Theorie kann Herrn Hofmanns Frage heute schon mit „Ja“ beantwortet werden. Einzelne Schritte, wie das Töten von Krebszellen mit magnetisierten Eisenoxidteilchen ist jetzt schon möglich und sogar erfolgreich an Hirntumoren in der Praxis erprobt. Auch der ATPase-Motor der Nanorobotoren ist keine Fantasie, sondern schon real umgesetzt. Die Fortschritte in der Nanotechnologie gehen rasant voran. Forscher sprechen sogar schon von einem „Nanozeitalter“, das auf uns zukommt. Bis krebsheilende Nanoroboter Wirklichkeit werden, sind aber noch viele technische und medizinische Hürden zu überwinden. Die Wissenschaftler werden also erst in ein paar Jahren, wenn nicht sogar Jahrzehnten wissen, ob sie die Frage von Herrn Hofmann mit einem sicheren „Ja“ beantworten können – denn noch sind wir in der Gegenwart.

Quellen:
http://www.swr.de/leben-was-sonst/impfen-gegen-krebs/-/id=1060178/mpdid=1147996/nid=1060178/did=1147996/1je6sxu/index.html (Stand: 15.03.2007)
http://www.krebsinformation.de/Fragen_und_Antworten/immuntherapie.html (Stand: 20.03.2007)
http://www.zeit.de/archiv/2002/09/200209_m-nanomedizin.xml?page=1 (Stand: 04.04.2007)
http://www.medfuehrer.de/Krebs_Onkologen_Onkologische_Praxen/Krankheiten/Darmkrebs/Hintergrund/1,10,141,35.html(Stand: 30.03.2007)
http://www.mdr.de/fakt/136792.html (Stand: 30.03.2007)
http://www.darmkrebs.de/de/ueberblick-darmkrebs/ (Stand 04.04.2007)
http://www.g-o.de/index.php?cmd=focus_detail2&f_id=54〉=4 (Stand: 03.04.2007)
http://www.quarks.de/dyn/3999.phtml (Stand 03.04.2007)
http://www.nanotechnik-medizin.de/medizin.html Stand: 02.04.2007)
http://www.heise.de/tr/artikel/47169/1/0 (Stand: 03.04.2007)

Molekulare Bildgebung – Krankheiten noch im Keim erstickt
von Saleh Ebrahimi


Heidelberg – “Ich war wegen einer Erkältung beim Arzt”, erinnert sich Jens Beier. “Und während der Untersuchung – Blutabnahme, Ultraschall, Abhören, stellte man fest: Das Risiko für mich, später mal einen Gehirntumor zu bekommen, war erhöht! Man kann sich meine Angst vorstellen.” Das Besondere an der Diagnose: Jens Beier zeigt zu diesem Zeitpunkt keinerlei Symptome. Sein Arzt, Dr. Falk Röder von der Uniklinik Heidelberg kann mithilfe eines neuen Verfahrens Krebs erkennen noch bevor dieser erste Spuren im Körper hinterlässt.

Was heute möglich ist, war vor wenigen Jahren noch unvorstellbar. Eine neue Technologie bringt den Fortschritt: Molekulare Bildgebung lautet das Stichwort. Diese wird durch die Kombination zweier Geräte ermöglicht: die Magnetoresonanz-Tomographie (MRT) und die Positronen-Emissions-Tomographie (PET). Beide Verfahren wurden auch schon vorher einzeln zur Krebsdiagnostik eingesetzt. Die Zusammenführung bringt nun den entscheidenden Unterschied.

Die MRT ermöglicht die Erstellung von Bildern verschiedener Schichten des menschlichen Körpers, so dass Gewebeveränderungen festgestellt werden können. So wird der Körper meist senkrecht von Kopf bis Fuss in Bild-Scheiben geschnitten. Bei der MRT werden keine Röntgenstrahlen verwendet; Patienten werden also nicht zusätzlich belastet. Ein MR-Tomograph arbeitet mit Magnetfeldern. Einige von ihnen regen im eingeschalteten Zustand bestimmte Atome an. Da der menschlichen Körper ungefähr zu zwei Dritteln aus Wasser besteht, werden hier viele Wasserstoffatome angeregt. Schaltet man bestimmte Magnetfelder des Tomographen wieder aus, drehen sich die Atome in ihre ursprüngliche Position zurück. Dabei senden sie Radiowellen aus, die dann von Detektoren im Tomographen erkannt werden. Die Radiowellen werden von einem Computer zu einem Bild umgerechnet. Auf diese Weise können schon kleine Veränderungen im Gewebe erkannt werden, die auf eine Krankheit hindeuten.
„Noch vor wenigen Jahren hätte man erst bei den ersten Anzeichen einer Erkrankung eine MRT durchgeführt. Zudem hätte eine einzelne Untersuchung nicht immer ausgereicht, um festzustellen, ob der Patient tatsächlich krank ist. Zwar erkennt die MRT Veränderungen im Gewebe feststellen, aber nicht unbedingt deren genaue Position im Körper,“ erkärt Dr. Röder das Problem des MRT.
Jens Beier wurde wenige Monate vor seiner Risikodiagnose wegen eines Schlaganfalls am Gehirn operiert. Kleine Teile seines Nervengewebes, die dabei abgestorben waren, hatten sich bald darauf vernarbt. Dieses zerstörte Gewebe kann allein mit Hilfe der MRT von einem wachsenden Tumor nicht immer unterschieden werden. Wäre Beier nicht operiert worden, könnte man relativ gut feststellen, ob es sich um krankes oder gesundes Gewebe handelt. Eine 100-prozentige Aussage wäre aber auch dann nicht möglich gewesen.
Um das zu klären, greifen Mediziner auf die PET-Untersuchung zurück: Sie stellt funktionelle Vorgänge im Körper, wie beispielsweise die des Stoffwechsels dar. Krankhaft veränderte Zellen zeichnen sich häufig dadurch aus, dass sie eine höhere Stoffwechselaktivität als gesunde Zellen haben. Sie verbrauchen mehr Zucker. Die PET ermöglicht die Erkennung von Gewebe mit erhöhtem Stoffwechsel im Vergleich zum umliegenden Gewebe. Diese Bildinformationen erhält der Arzt, indem er dem Patienten zuvor eine Lösung verabreicht, in der sich bestimmte Moleküle miteinander verbinden. Die Verbindung ist das so genannte Diagnostikum und besteht aus einem Signal- und einem Erkennungsmolekül. Signalmoleküle sind radioaktiv und stellen bei der Tomographie das Bild dar. Die Erkennungsmoleküle bestehen aus Zucker. Da erkrankte Zellen mehr Zucker verbrauchen, lagern sich viele Erkennungsmoleküle in den Zellen ein.
Vor einigen Jahren benötigten Ärzte noch sehr hohe Konzentrationen des Signalmoleküls, um einen bildgebenden Effekt zu erhalten. In verschiedenen Tests forschten Wissenschaftler an einem geeigneteren Diagnostikum, das mittlerweile bessere Bilder ermöglicht.
Dennoch haben die Bilder eines PET alleine haben eine zu schlechte Auflösung. Man weiß, dass der Stoffwechsel erhöht ist, kann aber nicht genau feststellen, an welcher Stelle im Körper.

Heute sieht das ganz anders aus. Mit dem neuen Gerät, das die Funktion des PET und MRT vereint, kann man Orte mit erhöhtem Stoffwechsel lokalisieren. So kann Krebs erkannt werden, noch bevor sich Tumore vergrößern. Jens Beier musste nur ein Mal untersucht werden und das während einer Routine beim Hausarzt. „Ich bin froh darüber, dass man den Krebs jetzt schon erkannt hat. Nächste Woche beginnt meine Therapie. Da ist die Wahrscheinlichkeit, dass ich wieder ganz gesund werde natürlich viel größer, weil die Ärzte schon so früh die Krebszellen bekämpfen.“
Diese Tatsache beruhigt nicht nur Patienten wie Jens Beier. Auch Krankenkassen profitieren von frühen Diagnosen. Michaela Lauber, Sprecherin der Krankenkassenvereinigung: „Krankheiten in frühem Stadium zu behandeln, ist natürlich viel günstiger als in fortgeschrittenem. Daher haben sämtliche Krankenkassen eine MRT/PET als Standarduntersuchung festgelegt. Bei jedem Arztbesuch wird nicht nur der Blutdruck gemessen, sondern auch eine MRT/PET durchgeführt. Jede Arztpraxis hat mittlerweile ein MRT/PET-Gerät.“

Außerdem können neue Diagnostika mittlerweile nicht nur geringen von hohem Stoffwechsel unterscheiden, sondern noch viel weitergehende Informationen über Gewebe geben.
Bei einer Sauerstoffunterversorgung kann diese sofort mit einer PET/MRT festgestellt werden. Eine Sauerstoffunterversorgung des Herzmuskels führt zu koronaren Herzerkrankungen. Diese können schon in frühem Stadium erkannt und behandelt werden.
Beier: „Natürlich kann ich mir schöneres vorstellen, als mich bei jedem Arztbesuch einer solchen Untersuchung unterziehen zu müssen, aber andererseits hätte ich nicht so eine große Chance wieder gesund zu werden. Und dafür bin ich wirklich dankbar.“

Sonntag, 22. April 2033
Hintergrund
Masse statt Rasse – der Fortschritt der ethnogenetischen Medizin und ihre Folgen
von Sven Stockrahm



Letzte Woche erreichte der Protest an der seit Jahren umstrittenen ethnogenetischen Medizin ihren vorläufigen Höhepunkt. Ausgelöst durch den Tod des zwölfjährigen Matthew Barnes aus New Orleans, kam es zu Ausschreitungen in mehreren US-Bundesstaaten. Angehörige verschiedener ethnischer Minderheiten gingen auf die Straße und verleihten ihrem Unmut Ausdruck. Dabei kam es zu Ausschreitungen und Prügeleien. US-Präsidentin Rebecca Bridges kündigte eine Untersuchung zum Tod des kleinen Matthew an. Sie äußerte sich bestürzt und besorgt über den Verlauf der Protestbewegungen, warnte aber zugleich vor einer Hysterie.
Matthew Barnes war am vergangenen Mittwoch an den Folgen einer Stoffwechselerkrankung gestorben, wie sie unter Afroamerikanern häufiger vorkommt. Zwar litt Matthew an einer besonders schweren Variante der Bluthochdruckkrankheit, dennoch sind ähnliche Erkrankungen bei Bevölkerungsgruppen mit europäischen oder hispanischen Wurzeln seit gut drei Jahren behandelbar. Dies liegt an der Forschung der letzten Jahre, bei der Medikamente zunehmend auf die genetischen Besonderheiten bestimmter Bevölkerungsgruppen zugeschnitten sind. Auch Matthew hätte behandelt werden können, wenn die nötigen Medikamente speziell für die afroamerikanische Minderheit entwickelt worden wären. Warum dies bis heute nicht geschehen ist, lässt sich leicht beantworten: Die Kosten für die Entwicklung sind hoch und der Absatz dieser Medikamente wäre voraussichtlich zu gering. Rassentrennung in der Medizin von heute. Eine Tatsache, die schwer auf den Ergebnissen der so genannten Pharmakogenomik lastet.
Heute gehören Medikamente, die auf genetische Merkmale der Patienten abgestimmt sind, zum Alltag. Seit Anfang des Jahrhunderts hat die Forschung im Bereich der Pharmakogenomik stark aufgeholt. Grundlegend hierbei ist, dass die Wirkung eines Medikaments auch von angeborenen genetischen Merkmalen des Patienten abhängt. Kleinste Veränderungen im Erbgut eines Menschen spielen dabei eine Rolle. Etwa jeder 1000ste Baustein in der Genkette eines jeden einzelnen ist unterschiedlich. Das entspricht circa drei Millionen Variationen, die uns einzigartig machen.
Viele dieser Veränderungen sind der Grund dafür, warum manche Menschen viel empfindlicher auf ein Medikament reagieren, während andere kaum eine Wirkung spüren. Dieses Phänomen lässt sich auch bei Menschen beobachten die unterschiedlicher ethnischer Herkunft sind. Bereits Ende des letzten Jahrhunderts entdeckten Forscher der University of California, dass beispielsweise Afro-Amerikaner schlechter auf Statine ansprechen als Menschen mit europäischer Herkunft. Dieses Mittel wurde damals oft verschrieben, um das Cholesterin im Blut des Patienten zu senken. Zudem untersuchten die Forscher, warum die Sterberaten unter schwarzen Amerikanern höher lagen als bei ihren weißen Mitbürgern. Anfangs dachte man noch, dass etwa soziale, kulturelle oder ökonomische Faktoren bei dieser Frage eine Rolle spielen. Seit einigen Jahren aber steht fest: bestimmte Genmutationen, die zu Erkrankungen führen, hängen vielfach auch von der ethnischen Zugehörigkeit ab. „Man wusste nun, dass die Rasse eines Menschen bestimmt, welches Erbmaterial er in sich trägt“, sagt Kenneth Brody von der John Hopkins Medical School.
Eine Erkenntnis, die anfangs auf Ungläubigkeit stieß. So hatte man vorher stets darauf verwiesen, dass sich die genetischen Eigenschaften von Menschen unterschiedlicher Rassen oft stärker ähneln, als jene von Menschen gleicher ethnischer Herkunft. Ein richtiger Schluss, aber zu einem Zeitpunkt, als die Funktionen der menschlichen Gene erst zu einem Bruchteil erforscht waren.
Die Wende, dass die Rasse sehr wohl Einfluss auf die Medikamentenbehandlung hat, ebnete vor gut 20 Jahren dann auch den Weg zu einer ganz neuen Sparte in der Medizin: Arzneimittel, abgestimmt auf die genetischen und damit auch ethnischen Besonderheiten eines Patienten. Unter massiver Kritik lebte damit die Rassenforschung besonders in den USA wieder auf. Viele Interessenverbände ethnischer Minderheiten mahnten zur Vorsicht und warnten vor der moralischen Abwertung und Diskriminierung die mit dem Begriff Rasse seit jeher verbunden sind.
Trotzdem war der Siegeszug der ethnogenetischen Medizin kaum aufzuhalten. „Besonders die Pharmakonzerne profitierten und profitieren heute noch davon“, sagt Brody und fügt hinzu, „es ging der Forschung in erster Linie darum, Medikamente für jeden Menschen wirksam zu machen“. Ein hehres Ziel, das bislang aber nicht umzusetzen ist. Derzeit ist es noch viel zu aufwendig, Medikamente zu entwickeln, die auf jeden einzelnen Menschen perfekt abgestimmt sind. Die Kosten wären immens, da die Untersuchung eines jeden einzelnen Genoms Jahre in Anspruch nehmen würde. Zudem ist die rechtliche Frage nach der Zulässigkeit einer Datenbank, die die genetischen Informationen von einzelnen Personen sammelt, noch ungeklärt. „In der Zwischenzeit ist die Rasse ein guter Orientierungspunkt“, so Brody.
Heute sind die Funktionen der Gene im menschlichen Genom zu 80% bekannt. Damit ist auch klar, dass die ethnische Abstammung ein entscheidender Behandlungspunkt ist. So gibt es heute medikamentöse Behandlungen, die ausschließlich für Menschen asiatischer, europäischer, afrikanischer oder slawischer Herkunft sind.
Bereits 2005 wurde mit BiDil in den USA das erste rassenspezifische Medikament zugelassen. Damals wusste man noch nicht mit Sicherheit um die genetisch bedingten Unterschiede verschiedener ethnischer Gruppen. BiDil half gegen Herzmuskelschwäche von ausschließlich afroamerikanischen Patienten und senkte deren Todesrate um gut 30%. Bei anderen Bevölkerungsgruppen zeigte BiDil keine Wirkung. Eine Entdeckung, die eher zufällig war. Jahrelang hatte der Entwickler von BiDil versucht sein Medikament auf den Markt zu bringen. Schließlich gelang es ihm, die Marktlücke bei der afroamerikanischen Bevölkerung zu finden. Eine umstrittene Einführung, und es gab Vorwürfe, dass Daten manipuliert worden seien. Nichtsdestotrotz bildete BiDil nur den Anfang einer ganzen Reihe von neuen Medikamenten speziell für ethnische Bevölkerungsgruppen.
Die Erfolge waren bemerkenswert. Wo vorher lange Studien und Tests an großen Probandengruppen erforderlich waren, konnte man nun Medikamente sofort auf ihre Wirkung testen. Der Schlüssel dazu liegt in den Genen. Hier findet sich der Bauplan für alle Proteine, die der Körper produziert. Proteine sind oft Schuld an bestimmten Erkrankungen, da sie fehlerhaft funktionieren. Daher entfalten die meisten Medikamente ihre Wirkung auch an Proteinen. Die Gen-Protein-Beziehung ist daher die entscheidende Brücke zur Medikamentenentwicklung. Kennt man die genaue Zusammensetzung eines Proteins teilweise schon bevor es vom Körper produziert wird, lassen sich viele Krankheiten bereits bei ihrer Entstehung gezielt behandeln. Denn es ist unter anderem die Variabilität in unseren Genen die bestimmen, ob Proteine richtig vom Körper aufgebaut werden oder nicht.
Medikamente konnten nun bereits in der Entwicklungsphase auf ihre Wirkung getestet werden und nicht erst nach ihrer Fertigstellung. Ein enormer Kostenfaktor für die Pharmaindustrie: Unwirksame Präparate fallen so schon frühzeitig aus der Entwicklung und sparen den Konzernen hohe Investitionen. Zudem sind die so entwickelten Arzneien therapeutisch viel effektiver, da unerwünschte Nebenwirkungen reduziert werden und Dosierungen besser auf den Stoffwechsel abgestimmt sind. Viele Erkrankungen haben Ärzte seitdem im Griff. Gen-Präparate beispielsweise gegen Bluthochdruck und Herzmuskelschwäche waren nur der Anfang. Heute lassen sich bei vielen bereits Diabetes oder gar Depressionen erfolgreich behandeln.
Trotzdem die Medikamentenentwicklung insgesamt deutlich günstiger geworden ist, ist die genetische Abstimmung von Arzneimitteln immer noch langwierig und teuer. Daher beschränkten sich die Pharmakonzerne auch zunehmend auf solche Medikamente, die großen Teilen der Bevölkerung gleichermaßen zugute kommen. Nur so lassen sich die hohen Kosten aus der Herstellungsphase der Präparate wieder reinholen. Dabei blieb nicht aus, dass bestimmte Medikamente, die etwa bei der hispanischen Bevölkerung Wirkung zeigte, aber nicht bei weißen Bürgern, auch zugelassen wurden. Schließlich steigt der demographische Anteil an Hispanics in den USA seit Jahren an. Und das macht diese ethnische Gruppe auch interessant für die Pharmaindustrie. Hier werden zunehmend Absatzmärkte erschlossen, neue Medikamente speziell für Hispanoamerikaner überschwemmen fast den Arzneimittelmarkt. Die Medikamente sind zwar teuer in der Entwicklung, aber finden auch den nötigen Absatz. Ganz anders sieht das bei Medikamenten für ethnische Minderheiten aus, hier stagnieren die Neuzulassungen seit wenigen Jahren. Eine Entwicklung, die die US-Politik bis heute verschlafen hat.
In Deutschland und in den 36 EU-Mitgliedsstaaten ist die ethnomedikamentöse nur unter Auflage erlaubt. Man versucht die Pharmakonzerne dazu zu verpflichten, auch Medikamente zu entwickeln, die ethnischen Minderheiten gezielter zugute kommen.
Anders in den USA, hier gibt es bis heute wenig Einschränkungen, was die oft geforderte gleichberechtigte Behandlung der ethnischen Bevölkerungsgruppen angeht. Besonders Afroamerikaner leiden unter dieser Entwicklung. Trotzdem BiDil, das erste Medikament zugelassen für eine ethnische Minderheit, für schwarze US-Bürger war, gibt es heute viele Lücken in der Behandlung von Afroamerikanern. Matthew Barnes ist nur ein Beispiel, dass zeigt, wie aktuell Rassentrennung in der Medizin ist.
Klar ist, dass es weitere rechtliche und ethische Bestimmungen geben muss, um Fälle wie die des kleinen Matthew in Zukunft zu verhindern. Eine wichtige Aufgabe, die durch die Ereignisse der letzten Woche besonders in den USA an Brisanz gewonnen hat. Die Frage bleibt, wie bewusst der Rassismus wieder Einzug gefunden hat in unseren globalen Alltag und wie energisch wir gegen ihn vorzugehen gedenken.

Quellen:
Focus Online Angebot zu Zukunftsmedizin/Pharmakogenomik/“Ethnopillen“
URL: http://www.focus.de/gesundheit/ratgeber/zukunftsmedizin/medikamente/pharmakogenomics
URL: http://www.focus.de/gesundheit/ratgeber/zukunftsmedizin/medikamente/pharmakogenomics/ethnopillen_aid_17154.html
URL: http://www.focus.de/gesundheit/ratgeber/zukunftsmedizin/visionen/rassen
URL: http://www.focus.de/gesundheit/ratgeber/zukunftsmedizin/visionen/rassen/kritik_aid_19372.html

Forbes Online:
URL: http://www.forbes.com/home/healthcare/2005/05/10/cx_mh_0509racemedicine.html

Sueddeutsche.de
„Rezept nach Hautfarbe“ auf URL: http://www.sueddeutsche.de/ausland/artikel/364/37327/
Informationen zum Humangenomprojekt und Pharmakaogenomik
URL:http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/medicine/pharma.shtml

Infoblatt zur Pharmakogenomik des Healthcare-Unternehmens Roche
URL: http://www.roche.com/pages/facetten/22/pharmacogen_d.pdf

„Die Ethnopille“ Artikel auf ZeitOnline zu BiDil
URL: http://www.zeit.de/2004/47/M-Ethnopille

Artikelsuche über eurekalert.com:
„The future of race-based medicine“
über URL: http://search.eurekalert.org/e3/query.html?qt=race-based+medicine&col=ev3rel&qc=ev3rel&x=0&y=0

2006

Roboter als Ersatz für Pflegepersonal
von Christoph Schmidt


Aktueller Stand:
Roboter sind in der Lage sich selbstständig zu bewegen und mit Menschen zu interagieren. Sie werden bereits im Berliner Museum für Kommunikation eingesetzt. (Aus eigener Erfahrung weiß ich jedoch, dass die Dinger nicht die hellsten sind. Man kann mit ihnen Fußball spielen, aber sie verlieren oft den Ball aus den Augen und spielen nicht zusammen. - hat mir ein Angestellter geflüstert)
Derzeit beschäftigt sich das Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung in Stuttgart mit der Entwicklung von Robotern, die im Bereich Service, Sicherheit aber auch Pflege eingesetzt werden sollen. Ein Zeitungsartikel aus dem Jahr 2001 zeigt jedoch noch Schwächen auf diesem Gebiet auf. Im Institut für Roboterforschung in Dortmund hat Prof. Dr. Uwe Schwiegelshohn den Lehrstuhl inne. Unlängst hat im Rahmen der autonomen Roboterforschung die Robocup Weltmeisterschaft im Roboterhundefußball“ stattgefunden. Die Forschung hier fokussiert sich auf die Wahrnehmung, das Laufen, das Verhalten und die Kommunikation von Robotern. Die Entwicklung dieser Eigenschaften kann als Voraussetzung für den Einsatz der Roboter im Alltag angesehen werden. Wobei ein rollender Roboter (siehe Museum für Kommunikation oder Zeitungsartikel) auch noch geeignet wäre.

Die Zukunft:
Am Mittwoch, den 3. April 2001 lief um 23.30 Uhr eine Dokumentation in der ARD. Ihr Titel: "Oh Gott, es lebt!" - Das Jahrhundert der Roboter. Im Skript zur Sendung finden sich viele Hinweise darauf, dass sich der Einsatz von Robotern im Pflegesektor in den nächsten zwanzig Jahren durchsetzen wird. Vor allem im Land, das in der Robotik führend ist - Japan - scheint dieser Schritt absehbar. Würde man in den USA nur ein Prozent des Pflegepersonals durch Roboter ersetzen, führte dies zu einer Kostenersparnis von jährlich rund 20 Millionen Euro.

Weiter gedacht:
Wiegt die Ersparnis im Gesundheitssystem den eventuellen Wegfall von Stellen im Pflegesektor auf?
Nehmen die Menschen einen nicht menschlichen Helfer (gerade) im Alter an?
Kann der Roboter eine komplette Pflegestelle ersetzen oder nur eine Hilfe im Alltag sein?
Wo muss die Kompetenz des Roboters aufhören?
Wer bezahlt einen solchen Roboter?

Kontakt und Quellen:
Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung
Dipl.-Systemwiss. Christian Meyer
Dipl.-Ing. Matthias Hans
Dipl.-Inf. Birgit Graf
Universität Dortmund / Institut für Roboterforschung
Prof. Dr.-Ing. Uwe Schwiegelshohn

Die Impfbanane
von Franziska Badenschnier
Keine Freigabe durch die Autorin.

Neuroimplantate - Implantate der Zukunft ?!
von Marcel Bülow


Inspiriert durch Filme wie Anatomie 2 oder ganz aktuell X-Man 2 entsteht ein völlig neues Zukunftsbild von medizinischen Implantaten. Organische Körpersubstanzen oder gar ganze Körperteile werden in der Zukunft willentlich durch anorganische Kunststoffe, Titan oder Elektroden ersetzt. Die natürlichen Fähigkeiten und Sinne des Körpers werden so nicht nur bei kranken Menschen erhalten, sondern auch bei gesunden verbessert.


AKTUELLER STAND DER FORSCHUNG
Größtenteils wörtlich übernommen von der Internetseite der BioPro Baden-Württemberg GmbH.

Prof. Dr.-Ing. habil. Thomas Stieglitz beschäftigt sich an der Universität Freiburg mit biomedizinischen Mikrosystemen in Neuroprothesen und der Entwicklung von Gehirn-Computer-Schnittstellen beim Menschen.

Von 1995 bis 2003 war Stieglitz, der damals noch der Fraunhofer Gesellschaft für biomedizinische Technik angestellt war, am Leitprojekt des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) zur Entwicklung eines Retina-Implantats (ein Netzhautimplantat) maßgeblich beteiligt.
Die von Stieglitz entwickelte Prothese ist ein so genanntes epiretinales Implantat, das auf der Netzhaut implantiert wird. Es ist ein vollständig in das Auge zu implantierendes Mikrosystem, das mit einer Brille samt integrierter Kamera in Verbindung steht. Sie versorgt das Implantat mit Daten und Energie. Der Empfänger für Daten und Energie befindet sich in einer künstlichen Intraokularlinse, ein dünnes Mikrokabel führt zum Stimulationschip und den Stimulationselektroden, die auf der Ganglienschicht der Netzhaut aufliegen. Beim dem alternativen Forschungsansatz, einem subretinalen Implantat, der vom NMI in Tübingen bearbeitet wird, werden die Stimulationsstrukturen unterhalb der Netzhaut eingesetzt. Die verbliebenen neuronalen Strukturen sollen elektrisch erregt und die physiologische Funktion der degenerierten Zellen ersetzt werden.
Die Sehprothese von Stieglitz wurde entwickelt für Patienten, die an „Retinitis pigmentosa“ leiden, einer erblichen Krankheit, bei der die Sinneszellen in der Netzhaut degenerieren und bei der sich sukzessive das Gesichsfeld bis zur völligen Erblindung verkleinert. Mittlerweile wurde das von Stieglitz mitentwickelte Implantat bei Patienten von einem Ärzteteam aus Köln, Aachen und Essen eingesetzt. Allerdings sind die vor der Operation umfassend über die Möglichkeiten der Prothese informierten Versuchspersonen bisher nur in der Lage, die Umrisse genau definierter Objekte in einer Trainingssituation auszumachen.

ZUKUNFTSAUSSICHTEN

Zitat Prof. Dr.-Ing. Thomas Stieglitz:
E-mail vom 23.06.06

„Die Richtung, in die die Neuroimplantate in 30 Jahren gehen werden, ist völlig unklar. Bitte bedenken Sie, dass vor 30 Jahren (1975) so gut wie nichts auf dem Markt war. Herzschritt-macher gab es, Cochlear Implantate waren noch nicht in der klinischen Praxis und die ersten Blasenschrittmacher waren erst 3 Jahre implantiert. Heute gibt es viele Möglichkeiten der Anwendung und seit 2 Jahren wird die Elektrostimulation zur Therapie schwerster psychischer Erkrankungen verstärkt eingesetzt (z.B.Vagusnerv-Stimulator, Tiefenhirn-Stimulation).“

„Seit einigen Jahren werden die Aspekte „Enhancement“ und „Augmentation“ auch diskutiert, also Themen, die Sie in Ihrer email angesprochen haben. USA und EU haben dabei kleine aber feine Unterschiede in der Interpreta-tion (suchen Sie mal nach „Converging Technologies“).“

Konkrete Projekte in Naher Zukunft:
Quelle: BioPro Baden-Württemberg GmbH

Stieglitz preist das Projekt „Brain-Computer-Interface“, in dem das Bernstein- und das Epilepsiezentrum gemeinsam an der Etablierung von Gehirn-Computer-Schnittstellen arbeiten. Genau definierte Gedanken der Versuchspersonen, die durch Elektroden abgeleitet werden, sollen die immer gleiche Funktion der Maschine auslösen. Stieglitz will für diese Anwendungen Elektroden entwickeln, die mehr können als nur Ein- oder Ausschaltsignale übermitteln
Eine weitere Aufgabe für die Zukunft sieht Sieglitz darin, „Implantate so einzupacken, dass sie nach dem Einpacken immer noch klein sind“. Dabei ist es ihm wichtig die Oberflächen so zu gestalten, dass sie an die Eigenschaften des Körpers angepasst sind. „Man sollte es nicht glauben, aber das bisschen Salzwasser im Körper reicht, dass Metallimplantate wie Elektroden, korrodieren“, erklärt der Ingenieur. Weshalb entsprechende Bauteile bisher auch eine gewaltige Dicke zeigten. Stieglitz arbeitet daran Elektroden zu implantieren, die heute schon dünner sind als die Elemente, die die Ärzte gegenwärtig nach 20 Jahren Betrieb explantieren, weil sie, um es salopp zu sagen, weggerostet sind.
Des Weiteren plant Stieglitz ein Projekt, in dem er untersuchen will, ob Elektrostimulationen zur Nervenregeneration führen können. „Unter günstigen Umständen kann ein über der Verletzung

liegender Nervenstumpf wieder auswachsen und neue motorische Endplatten bilden“, erklärt der Wissenschaftler. „Wir wollen wissen, ob Elektrostimulationen das Wachstum beschleunigen.“ Und auch im Harnblasen-Management sei schon lange ein neues System überfällig. „Ansonsten nehme ich jeden Nerv, der mir kommt“, erklärt Stieglitz. „Für den machen wir dann die Elektroden und die Isolation besser.“



WEITERFÜHRENDE LITERATUR

Erschienene Bücher:
Stieglitz T., Meyer, J.-U.: Neural Implants
in Clinical Practice;. In: Urban, G. A. (Ed.) BIOMEMS, Dordrecht:
Springer-Verlag,
pp. 41-70 (2006).
Stieglitz T., Meyer, J.-U.: Biomedical
Microdevices for Neural Implants;. In: Urban, G. A. (Ed.) BIOMEMS. Dordrecht:
Springer-Verlag, pp. 71-138 (2006).


Zwei im Druck befindliche Buchkapitel:
Stieglitz, T.: Neural Prostheses in Clinical
Practice: Biomedical Microsysteme in Neurological Rehabilitation, in:
Sakas, D.E., Simpson, B., Krames, E. (Eds.): Neuromodulation. London, New
York: Springer-Verlag (submitted, 2005).
Stieglitz, T.: Restoration of Neurological
Functions by Neuroprosthetic Technologies: Future Prospects and Trends
towards Micro-, Nano- and Biohybrid Systems;, in: Sakas, D.E., Simpson,
B., Krames, E. (Eds.): Neuromodulation. London, New York: Springer-Verlag
(submitted, 2005).

Demnächst wird in der Zeitschrift "Poiesisand Praxis"; ein Sonderheft zum Thema Neuroprothesen und Ethik erscheinen, dass weitere Informationen zu ethischen und gesellschaftlichen sowie rechtlichen Fragestellungen geben kann.

Zukunftsbilder
von Meike Jotzo

Schon Ende der 60er Jahre war das eine Perspektive, die den Autoren der ersten Episoden von Star Trek zukunftsträchtig erschien: Ein Scanner, der dem Arzt genaueste Informationen über den Zustand seines Patienten lieferte, bis hinab auf die zelluläre und biochemische Ebene. Eine sofortige, präzise Diagnose des Gesundheitszustandes eines Menschen wäre damit möglich. Schon geringste Änderungen vom Normalzustand wären sichtbar, die den Patienten womöglich erst in ein paar Jahren wirklich beeinträchtigen würden. Allerdings – aus Sicht von 1960 befinden wir uns bereits in der Zukunft. Und wir sind zumindest auf dem Weg, diese Entwicklung eines Tages wahr werden zu lassen.
Ein Schritt in diese Richtung wird zum Beispiel in der neuesten Ausgabe des Magazins „Zeit Wissen“ vorgestellt: Ärzte der Uniklinik Rotterdam können nun um eine 3D-Projektion eines Gehirns herumstehen und über den jeweiligen Fall beraten. Sie können das Modell sogar per Fernbedienung drehen, vergrößern oder probeweise aufschneiden, um tiefere Hirnregionen zu begutachten. Möglich macht das das neue Computerprogramm „I-Space“, welches die Projektion aus 60 Aufnahmen eines Kernspintomographen errechnet.
Die Kernspintomographie ist nur eins von mehreren bildgebenden Verfahren (alle Techniken, die es dem Arzt ermöglichen, ein Bild aus dem Inneren des Patienten zu bekommen). Die bekanntesten bildgebenden Verfahren sind Ultraschall und Röntgenstrahlen. Ultraschall wird am häufigsten verwendet, da es schnell und relativ günstig ist, und die eingesetzten Schallwellen für den Patienten unschädlich sind. Allerdings sind Ultraschallbilder nicht besonders leicht zu deuten, der Arzt muss dafür besonders ausgebildet sein. Die Position des Patienten, Geräteeinstellungen, oder die Handhabung der Sonde können das Ergebnis beeinflussen - und die Raumauflösung lässt zu wünschen übrig. Schlecht untersuchbar sind außerdem gashaltige Organe wie die Lunge, das Innere von Knochen oder das Gehirn aufgrund des dicken Schädelknochens. Röntgenstrahlen geben für Knochen und Lunge die besseren Bilder, haben aber immer den Nachteil, dass sie den Körper durch ionisierende Strahlung belasten und im schlimmsten Fall zur Entstehung von Krebszellen beitragen. Ein Computertomograph benutzt Röntgenstrahlen, um aus verschiedenen Richtungen gemachten Röntgenaufnahmen dreidimensionale Bilder zu erzeugen. Moderne Geräte arbeiten dabei im Spiralverfahren, der Patient wird mit konstanter Geschwindigkeit durch die Strahleneinheit gefahren, die ihrerseits rotiert. Die Computertomographie (CT) liefert sehr exakte Bilder, ist allerdings viel aufwendiger als der Ultraschall und kostet mehr. Ein weiteres bildgebendes Verfahren ist die Kernspintomographie, auch Magnetresonanztomographie (MRT) genannt. Diese Methode arbeitet mit Magentfeldern und Radiowellen und eignet sich gut zur Darstellung der inneren Organe und Gewebe. Sie liefert somit hauptsächlich Informationen über nicht-knöcherne Strukturen, das Gehirn und Nervengewebe sind nur mit MRT darstellbar. Sogar kleine Entzündungsherde im Körper kann man auf diesen Aufnahmen entdecken. Aber auch dieses Verfahren hat Nachteile: Die Patienten liegen 30 Minuten in einer 70 bis 100 cm langen Röhre, Knochen und Lunge können wiederum nicht gut dargestellt werden und es hat die höchsten Anschaffungs- und Betriebskosten.
Eine neue Idee in der medizinischen Diagnostik ist die molekulare Bildgebung. Hierbei sollen Veränderungen bereits auf molekularer Ebene entdeckt werden, besonders wichtig bei Krebs oder der Gentherapie. Die Idee basiert darauf, dass krankhaft veränderte Zellen veränderte Stoffwechsel- und Genaktivitäten und somit veränderte Oberflächenstrukturen haben. Forscher koppeln also ein Signalmolekül, das von einem bildgebenden Verfahren erkannt werden kann, mit einem anderen Molekül, das sich hochspezifisch mit den veränderten Zellstrukturen verbindet. Somit können die veränderten Regionen ausfindig gemacht werden. „Wegen ihres hohen räumlichen Auflösungsvermögens und des hohen Weichteilkontrasts wird derzeit die MRT [...] favorisiert“, so Professor Wolfhard Semmler vom Deutschen Krebsforschungszentrum über das derzeit gebräuchlichste bildgebende Verfahren bei der molekularen Bildgebung. Allerdings tauchen noch einige Probleme auf. Zum Beispiel ist die Nachweisempfindlichkeit der Geräte ungenügend, es müssen sehr hohe Konzentrationen der Signalmoleküle verwendet werden. Oder die Signalmoleküle koppeln an die falschen Partner. Oder die Bildauflösung ist zu schwach, die kranken Regionen können nur im Millimeterbereich ausfindig gemacht werden.
In der Zukunft werden die Forscher vielleicht die Star-Trek-Vision einhalten können. Dreidimensionale Projektionen im Raum, eins zu eins abgebildet, die einzelnen Körperteile bis auf molekulare Ebene vergößerbar. Scanner errechnen jede klitzekleine Abweichung, bieten dem Arzt in Sekundenschnelle das Krankheitsbild seines Patienten. Keine Diagnosefehler sind mehr möglich, keine invasiven Untersuchungen mehr nötig. Derzeit aber leider nur ein Wunsch der Ärzte, wie zum Beispiel von Dr. Georg Haltern vom Herzzentrum Wuppertal: „Was wir brauchen, ist eine Filteruntersuchung, die so genau ist, dass zumindest für die Diagnose keine Eingriffe mehr am Patienten durchgeführt werden müssen.“

Die Arzt - Patienten Kommunikation der Zukunft –
(„Der etwas andere Blick auf medizinische Fortschritte“)
von Tim Gabel


Diagnose: Missverständnis:


Im Jahr 2004 macht Gisela Brünner eine Germanistik Professorin an der Universität Dortmund eine wissenschaftliche Untersuchung zum Thema Arzt-Patienten Kommunikation. Mit einigen anderen Sprachwissenschaftlern und Medizinern will sie die Gespräche von Ärzten und Patienten auf Herz und Nieren prüfen.
Dazu zeichnet sie mehrere hundert Gespräche auf und wertet diese im Nachhinein aus. Sie findet dabei heraus, dass Arzt und Patient sich selten auf einer Kommunikationsebene befinden und es häufig zu Missverständnissen kommt, die im schlimmsten Fall das Vertrauen der Patienten zum Arzt zerstören können.
Sie fordert:

• Die Ärzte müssen sich mehr auf den Patienten einlassen und ihn ganzheitlicher betrachten, anstatt die Krankheit nur rein wissenschaftlich zu diagnostizieren und zu behandeln.
• Wenn sich die Ärzte bei einem chronischen Patienten am Anfang der Behandlung nur 15 Minuten mehr Zeit nehmen würden, um ihm alle Aspekte der Krankheit und Behandlung zu erläutern, würde es gegebenenfalls auf Dauer ein paar Stunden Zeit während der langen Behandlung einsparen.

Die Kritik der Sprachwissenschaftlerin richtet sich auch gegen die Ausbildung der Mediziner.

„In den ersten 2 Jahren des Studiums haben die Medizin Studenten noch keinen einzigen Kontakt zu Patienten und auch in der klinischen Phase ihres Studiums werden die untersuchten Patienten meistens nur als Objekte gesehen, an denen bestimmte Krankheiten eines Organismus festgestellt werden können.“

Beim Nachfragen einiger Studenten an den Universitäten Dresden, Bochum und Bonn hat sich ergeben, dass die Medizin Studenten in den ersten Jahren nur die Möglichkeit haben, einen Wahlpflicht-Kurs im Themenfeld Patienten-Kommunikation zu belegen. Dieses ist aber keinesfalls notwendig für das Weiterkommen im Studium und wird auch nur von wenigen Studenten tatsächlich belegt.

Umdenken im medizinischen System und Aussicht in die Zukunft:

Das oben geschilderte Problem wird aber auch mehr und mehr im Ausbildungssystem der Medizin anerkannt. Seit dem Wintersemester 2003/2004 bzw. 2005/2006 wird daher an den Universitäten Aachen und Hannover nur noch ein Modellstudiengang Medizin angeboten, der sich auch in den ersten Jahren der Ausbildung schon verstärkt dem Umgang mit Patienten widmet.

Auszug aus den „Zielen des Studienganges“:
1. Im Modellstudiengang „Hannibal“(„Hannoveraner integrierte berufsorientierte adaptive Lehre“) wird versucht, von Anfang an den Patienten und seine Erkrankung in den Mittelpunkt der Ausbildung zu stellen. 2. Der praktische Umgang mit Patienten und die Ausbildung in Diagnostik und Therapie der klinischen Medizin stellt während des gesamten Studiums einen Schwerpunkt des Modellstudienganges dar. 3. Im Modellstudiengang an der Medizinischen Hochschule wird versucht, die Lehrinhalte eng mit den jeweiligen Prüfungen zu verknüpfen.
Diese „Fortschritte“ in der medizinischen Ausbildung lassen darauf hoffen, das der Besuch beim Arzt im Jahre 2020 keine reine Abfertigung von Patienten ist, sondern das die Mediziner der Zukunft geschult im richtigen Umgang mit Patienten sind und dass die häufige Skepsis vor einem Arztbesuch, die es sicherlich in der heutigen Gesellschaft gibt mehr und mehr weicht.
Die immer weiterführenden technischen Möglichkeiten der Mediziner und die immer komplizierter werdenden diagnostischen und therapeutischen Verfahren, können nur vernünftig eingesetzt werden, wenn es ein gutes Verhältnis zwischen Arzt und Patienten gibt. Der Arzt muss den Patienten in seiner Umgangssprache über die Krankheit und deren Behandlung aufklären können.