Die Zukunft der MedizinDie personalisierte Pille

Mit Computersimulationen und Gentests wollen Mediziner für jeden Menschen die beste Medizin ermitteln. Zuerst könnten Krebspatienten davon profitieren. Das Vorhaben steht im Finale des Forschungswettbewerbs der EU um eine Milliarde Euro Fördergeld. von Holger Dambeck

Die moderne Medizin leistet Großes, aber eine Diagnose bleibt auch im 21. Jahrhundert gefürchtet wie keine andere: Krebs. Zwar wurden in den vergangenen Jahrzehnten Milliarden Euro in die Tumorforschung gesteckt, doch die Resultate sind dürftig. Bei einigen Krebsarten bestehen mittlerweile gute Heilungschancen, doch viele teure Medikamente schlagen nur bei einem Teil der Patienten an. Die übrigen Betroffenen leben kaum länger als ohne Therapie, leiden jedoch unter den starken Nebenwirkungen.

Der Systembiologe Hans Westerhoff von der University of Manchester hält diese Situation für inakzeptabel. "Wenn wir nicht wissen, wie Krebsmedikamente wirken, hätte man das Geld besser nicht in ihre Entwicklung, sondern zum Beispiel in den öffentlichen Nahverkehr stecken sollen", sagt er.

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Sein Frontalangriff auf die Krebsforschung ist wohlkalkuliert. Westerhoff und andere Mediziner oder Genforscher aus ganz Europa glauben nämlich an einen Ausweg aus der Misere. An virtuellen Patienten wollen sie ausprobieren, welche Therapie den größten Erfolg verspricht. "IT Future of Medicine" (ITFoM) heißt das Projekt, es gehört zu den sechs Finalisten, die sich bei der EU um eine Milliarde Euro Forschungsförderung bewerben. Was in der Autoindustrie schon lange Routine ist – die hundertfache Simulation eines Crashs am Computer, bevor ein Wagen überhaupt auf die Straße darf –, soll künftig auch in der Medizin möglich sein.

ZEIT Wissen 2/2012
ZEIT Wissen 2/2012

Dieser Text stammt aus dem aktuellen ZEIT Wissen Magazin, das am Kiosk erhältlich ist. Klicken Sie auf das Bild, um auf die Seite des Magazins zu gelangen

Ausgangspunkt der virtuellen Therapie sind Sequenzierautomaten, wie sie am Berliner Max-Planck-Institut für molekulare Genetik stehen. Die Geräte der neuesten Generation kosten eine halbe Million Euro, sind kaum größer als zwei nebeneinanderstehende Waschmaschinen und entziffern das Erbgut. Im Innern holt sich eine Roboterpipette immer wieder neue Chemikalien aus kleinen Behältern und träufelt sie auf die DNA-Proben.

Zehn Tage müssen die Berliner Max-Planck-Forscher, die Partner im ITFoM-Projekt sind, warten, bis das Genom eines Menschen, sein Erbgut also, vollständig ausgelesen ist. Meist sind es Krebspatienten. Bei ihnen wird parallel das Genom einer Krebszelle und einer gesunden Blutzelle untersucht.

Anschließend fahnden die Wissenschaftler nach Unterschieden in der DNA von Krebs- und Blutzellen und vergleichen diese auch mit den Genomen von Gesunden. Es geht nicht nur darum, die genetischen Ursachen von Tumoren aufzuspüren. Die Wissenschaftler wollen die Daten nutzen, um die bestmögliche Therapie für den Patienten zu finden.

Initiative

Mit ihrer »Flaggschiff-Initiative« will die EU-Kommission zwei visionäre Großprojekte in der Informations- und Kommunikationstechnologie (ICT) voranbringen. 26 Forscherteams haben ihre Ideen eingereicht – zuletzt kämpften noch sechs Kandidaten um die die Endausscheidung. Die zwei Sieger unter den Flaggschiff-Finalisten erhalten ab 2013 eine jährliche Projektunterstützung in Höhe von 100 Millionen Euro. Diese Projekte haben sich beworben.

Sensoren

Intelligente, autonome Minisensoren sollen uns künftig wie Schutzengel im Alltag begleiten. Sie könnten zum Beispiel vor Naturkatastrophen warnen oder verschiedene Körperfunktionen messen und die Daten an Ärzte weiterleiten. Forscher unter Führung der ETH in Zürich und Lausanne wollen die Technik-Engel entwickeln.

Graphen

Es gilt als Wundermaterial des 21. Jahrhunderts: Graphen ist eine Schicht aus Kohlenstoff, die nur eine Atomlage dünn ist, dabei stärker als Diamant und hundertmal fester als Stahl – jedoch leicht und flexibel. Unter Koordination der schwedischen Chalmers University of Technology soll das ganze Potenzial des Wunderstoffs erforscht werden.

Futur-ICT

Von einem »Wissensbeschleuniger« träumen Forscher um Dirk Helbing von der ETH Zürich. Sie wollen einen »Living Earth Simulator« schaffen, eine weltumspannende Analyseplattform, die mit Echtzeitdaten gefüttert wird und globale Abhängigkeiten und Zusammenhänge aufzeigt. Damit sollen sich zum Beispiel Krisen in Politik, Umwelt und Gesellschaft besser vorhersagen lassen.

HBP

Wie simuliert man das menschliche Gehirn? Und wie bringt man Computern »menschliches« Denken bei? Solche Fragen will ein europaweites Forscherkonsortium im Human-Brain-Project (HBP) unter Leitung von Henry Markram beantworten.

Medizin

Die maßgeschneiderte Therapie ist das Ziel eines Projektes, das der Berliner Genomforscher Hans Lehrach koordiniert. Eine riesige Datenbank soll mit allen vorhandenen medizinischen Informationen gefüttert werden und für jeden Patienten eine individuelle Behandlung ermöglichen.

Roboter

Begleitroboter könnten uns künftig in allen Lebenslagen zur Seite stehen. Davon träumen Forscher an der italienischen Scuola Superiore Sant’Anna. Ihr Ziel: Technische Gefährten mit emotionalen und kognitiven Fähigkeiten ausstatten und sie so zum gefälligen Diener des Menschen machen.

Streuender Darmkrebs ist eine der wenigen Tumorarten, bei denen dies schon heute möglich ist. Etwa 40 Prozent der Patienten besitzen eine Mutation im sogenannten K-ras-Gen und sprechen nicht auf spezielle Medikamente an. Von den Patienten ohne Mutation profitieren hingegen immerhin 35 Prozent von der Therapie.

Leserkommentare
    • Gerry10
    • 29. Februar 2012 10:45 Uhr

    ...und bis jetzt ist noch kein Mensch dadurch geheilt worden.
    Ich fürchte, daß das leider(!!) auch noch eine Weile so bleiben wird, die Gene sind doch nicht so leicht zu durchschauen wie man angenommen hat.
    Das einzige das die Genforscher eindeutig, wissenschaftlich Beweisen konnten war der direkte Zusammenhang zwischen Ernährung und dem Auftreten von genetisch bedingten Krankheiten.
    Das hat man aber schon vor tausenden von Jahren gewusst, nur eben keinen eindeutigen Beweis - außer Erfahrung - gehabt.
    Esst viel weniger Fleisch, mehr Getreide, Obst und Gemüse und die Wahrscheinlichkeit an genetisch bedingten Krankheiten zu erkranken ist gering - damit lässt sich kein Geld verdienen.
    Ich glaube nicht das Gentherapie sich in den nächsten jahrzehnten derart weiterentwickelt das sie wirklich etwas bringt.

    Natürlich hoffe ich für all die kranken Menschen, daß ich mich da gewaltig irre!!!!

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    • BinJip
    • 29. Februar 2012 13:53 Uhr

    Ihre Sicht auf die medizinische Genetik zeigt, dass Sie wenig Einsicht in dieses Feld haben.

    Zwar stimmt es, dass man für genetisch bedingte Erkrankungen nach wie vor selten eine kausale (also ursachenbehebende) Therapie anbieten kann, jedoch wurde durch die genetische Diagnostik die Lebensplanung, symptomatische Therapie, Lebenserwartung und nicht zuletzt Lebensqualität verbessert.

    Bei manchen Gendefekten lässt sich z.B. durch einfachen Verzicht bestimmter Lebensmittel die Ausbildung der Symptomatik gänzlich verhindern (z.B. Phenylketonurie). Bei anderen Erkrankungen kann man durch das Wissen über ein erhöhtes Erkrankungsrisiko rechtzeitig Vorsorge betreiben (z.B. Brustkrebs).

    Ihre Zusammenfassung, dass der einzige Erfolg der Genforschung der Beweis eines "direkte[n] Zusammenhang[s] zwischen Ernährung und dem Auftreten von genetisch bedingten Krankheiten" wäre, ist ein Schlag ins Gesicht all jener Patienten, die heute bereits von den Erkenntnissen der medizinischen Genetik profitieren.

    Die im Artikel beschriebene, neue Gendiagnostik, die eine komplette Sequenzierung eines Genoms in kurzer Zeit ermöglicht, ist ein Meilenstein und ein weiterer Schritt in Richtung personalisierter Medizin. Es ist heute bereits möglich, dass Patienten bei bestimmten Erkrankungen Medikamente bekommen, die genetisch für sie am besten geeignet sind und den besten Erfolg versprechen.

  1. Ich sehe nur ein winzig kleines Problem, nämlich:

    Wie überstehen wir die nächsten "50 oder 100 Jahre" bis
    "alle Krankheiten, deren Behandlung sich bislang schwierig gestaltet." geheilt werden können?

    Reaktionen auf diesen Kommentar anzeigen

    Sehen sie es mal so: Pro Jahr medizinischer Forschung gewinnen wir aktuell einen Lebensmonat dazu. Das war früher deutlich weniger und wird in Zukunft deutlich mehr.

    Der Kipppunkt ist dann erreicht wenn pro Jahr Forschung mehr als in Lebensjahr hinzugewonnen wird (theoretisch unendliches Leben).

    Mögen wir nichts davon haben - unsere nachfolgende Generationen bestimmt. Egal was es uns heute kostet.

  2. Sehen sie es mal so: Pro Jahr medizinischer Forschung gewinnen wir aktuell einen Lebensmonat dazu. Das war früher deutlich weniger und wird in Zukunft deutlich mehr.

    Der Kipppunkt ist dann erreicht wenn pro Jahr Forschung mehr als in Lebensjahr hinzugewonnen wird (theoretisch unendliches Leben).

    Mögen wir nichts davon haben - unsere nachfolgende Generationen bestimmt. Egal was es uns heute kostet.

  3. Das gibt es ja längst (zumindestens für einige religiöse Zeitgenossen).

    Einschub: Wenn pro verflossenem Lebensjahr mehr als ein Lebenjahr dazukommt, müssten die Menschen ab da ja eigentlich immer jünger werden. Oder wie sehen Sie das?

    Hintergrund meiner Frage war vielmehr: Wie können wir überprüfen, ob die Forschungsgelder gut angelegt sind, wenn wir selbst und die beteiligten Forscher den geplanten Zeitpunkt der Einlösung der Versprechungen gar nicht mehr erleben werden?

    Insbesondere, wo dieselbe Forschercommunity schon einmal nicht geliefert hat, was versprochen wurde ("Die Hoffnung, dass das Erbgut unmittelbar Erklärungen für alle möglichen Krankheiten liefert, hat sich zerschlagen.").

    Aber Hauptsache es wird gefortscht. Woran sollten wir denn sonst glauben? (Womit ich wieder am Anfang meines Kommentars bin.)

    • BinJip
    • 29. Februar 2012 13:53 Uhr

    Ihre Sicht auf die medizinische Genetik zeigt, dass Sie wenig Einsicht in dieses Feld haben.

    Zwar stimmt es, dass man für genetisch bedingte Erkrankungen nach wie vor selten eine kausale (also ursachenbehebende) Therapie anbieten kann, jedoch wurde durch die genetische Diagnostik die Lebensplanung, symptomatische Therapie, Lebenserwartung und nicht zuletzt Lebensqualität verbessert.

    Bei manchen Gendefekten lässt sich z.B. durch einfachen Verzicht bestimmter Lebensmittel die Ausbildung der Symptomatik gänzlich verhindern (z.B. Phenylketonurie). Bei anderen Erkrankungen kann man durch das Wissen über ein erhöhtes Erkrankungsrisiko rechtzeitig Vorsorge betreiben (z.B. Brustkrebs).

    Ihre Zusammenfassung, dass der einzige Erfolg der Genforschung der Beweis eines "direkte[n] Zusammenhang[s] zwischen Ernährung und dem Auftreten von genetisch bedingten Krankheiten" wäre, ist ein Schlag ins Gesicht all jener Patienten, die heute bereits von den Erkenntnissen der medizinischen Genetik profitieren.

    Die im Artikel beschriebene, neue Gendiagnostik, die eine komplette Sequenzierung eines Genoms in kurzer Zeit ermöglicht, ist ein Meilenstein und ein weiterer Schritt in Richtung personalisierter Medizin. Es ist heute bereits möglich, dass Patienten bei bestimmten Erkrankungen Medikamente bekommen, die genetisch für sie am besten geeignet sind und den besten Erfolg versprechen.

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  • Schlagworte Medizin | Europäische Union | DNA | Darmkrebs | Erbgut | Genom
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