FRISCH AUS DER FORSCHUNG.

IMMUNTHERAPIEN GEGEN KREBS. 

Dieser Traum wird wahr: die Zerstörung von Krebszellen ohne Chemotherapie und Bestrahlung, sondern aus eigener Kraft. Im Idealfall entarten Zellen erst gar nicht. Die Forschung zu Therapieverfahren, die das körpereigene Immunsystem nutzen, läuft auf Hochtouren, etwa am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg. Dort werden Krebs-Impfstoffe entwickelt: Das können Eiweiße in Kombination mit die Immunantwort verstärkenden Substanzen sein oder Tumorzellen, die sich nicht mehr vermehren können.

Prof. Dr. Niels Halama, Leiter der Abteilung Translationale Immuntherapie am DKFZ sowie Oberarzt und Leiter der Forschungsgruppe Adaptive Immunotherapie am Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg: „Die Impfung soll dem Immunsystem wieder beibringen, dass die Tumorzellen ‚fremd‘ sind und bekämpft werden müssen.“ Denn, erklärt der Forscher weiter: „Normalerweise werden Zellen mit ungewöhnlichen Merkmalen direkt vom Immunsystem beseitigt. Bei einem Tumor müssen die Veränderungen der Zellen dazu geführt haben, dass das Immunsystem sie nicht mehr als ‚fremd‘ erkennt, sondern toleriert.“
Auch Hersteller wie BioNTech arbeiten wieder verstärkt an Tumor-Vakzinen – die schnelle Entwicklung der mRNA-Impfstoffe gegen Coronaviren wäre ohne Vorarbeiten aus der Krebsforschung nicht möglich gewesen.

KÜNSTLICHE INTELLIGENZ ALS ARZT.

Dank immer mehr Patientendaten und Erkenntnissen ist KI in der Lage, in Sekundenschnelle Symptome und mögliche Krankheitsverläufe zu vergleichen. Als Diagnostiker und Arztassistenten sind sie schon heute unverzichtbar. Prof. Dr. Martin Hirsch, Leiter des Instituts für Künstliche Intelligenz am Universitätsklinikum Marburg (UKGM): „KI kann Arbeiten wie die Erkennung von Mustern in immer gleicher Qualität 24 Stunden am Tag durchführen, ohne müde zu werden.“

Forscher haben bereits Algorithmen entwickelt, die z. B. zuverlässig Herzinfarkte entdecken oder chronische Krankheiten überwachen. Auch im Krankenhaus spielt KI eine zunehmend größere Rolle, sowohl in der roboterassistierten Chirurgie wie auch beim Krankenhausdatenmanagement. Universitäts-Prof. Dr. Dr. Wilfried von Eiff: „Das digitalisierte Krankenhaus 4.0 arbeitet fehlerfrei und entlastet das Personal von Verwaltungsaufgaben, sodass mehr Zeit für den Patienten verfügbar ist. Es ermöglicht mehr Qualität: Indikationsqualität, Prozessqualität sowie Ergebnisqualität auf hohem Niveau.“ 

GEN-SCHEREN GEGEN KRANKHEITEN.

2006 gelang es japanischen Forschern, Bindegewebszellen in Stammzellen umzuprogrammieren. 2020 bekamen die Molekularbiologinnen Jennifer A. Doudna und Emmanuelle Charpentier den Chemie-Nobelpreis für ihre Entwicklung der „CRISPR/Cas-Methode“, „Gen-Schere“ genannt. Damit kann Erbgut verändert werden, das heißt: DNA-Bausteine können mit Informationen für erbliche Erkrankungen umgeschrieben, mit einer „molekularen Schere“ herausgeschnitten und/oder Genketten eingefügt werden.

Das menschliche Genom ist seit Mai 2021 entschlüsselt. Forscher wie Professor Christof von Kalle, BIH Chair für Klinisch Translationale Wissenschaften und Gründungsdirektor des Klinischen Studienzentrums vom Berlin Institute of Health in der Charité, wissen heute, dass rund 8.000 verschiedene Erkrankungen ihren Ursprung in einem Fehler eines einzigen Gens haben. Die Gentherapie hat seltener unerwünschte Nebenwirkungen als herkömmliche.

„Neue Vektoren, die ,Genfähren‘, setzen das therapeutische Gen viel gezielter ein“, berichtet Prof. von Kalle. „Und die Gen-Schere CRISPR/Cas erlaubt es immer häufiger, nur noch exakt die falsche Stelle innerhalb des Gens herauszuschneiden und durch die richtigen Buchstaben oder Genabschnitte zu ersetzen.“

3D-GEDRUCKTE KÖRPERTEILE.

Gedruckte Zähne haben längst Einzug in Zahnarztpraxen gehalten. Ein Hüftgelenk aus dem 3D-Drucker ist keine Zukunftsmusik: Es wird nach einer Beckenanalyse und Programmierung des Druckers mit AutoCAD-Software passgenau für einen Patienten erstellt. Auch Knochenteile können bereits gedruckt werden. Haut und Gewebe gehören zum aktuell möglichen „Bioprinting“ oder „Tissue Engineering“. Dafür werden körpereigene Zellen und Stützmaterial zu „Biotinte“ gemischt und vom Drucker verarbeitet.

Nur Blutgefäße sind noch eine Herausforderung. „Gefäße sind die Königsklasse“, sagte Prof. Dr. Petra Kluger im Gespräch mit der GESUNDHEIT .  Einzelne herzustellen sei zwar schon möglich, doch „bei fast jedem Organ brauchen wir Gefäße als Versorgungssystem: einen Baum von Gefäßen mit immer feineren Verästelungen, die unter einem Millimeter klein sind. Die würden wir mit einer Pinzette zerdrücken. Deshalb hoffen wir so sehr auf das Drucken.“ Ein kleines künstliches Herz wurde zwar bereits 2019 in Israel gedruckt, doch das Zusammenspiel der Zellen klappte nicht, sodass es nicht schlagen konnte. Prof. Kluger: „Die komplexen Organe hat die Natur nicht umsonst über viele Jahrmillionen entwickelt!“

Wissenschaftler wie sie sind jedoch optimistisch, dass 3D-Drucker bald in Operationssälen zu finden und in einigen Jahren Organe herzustellen sind – Hoffnung für alle, die ein Spenderorgan brauchen. Für ein gedrucktes Organ werden körpereigene Zellen genutzt, sodass eine lebenslange Behandlung mit Immunsuppressiva, die das Abstoßen eines menschlichen oder tierischen Spenderorgans verhindern soll, unnötig wird.

BEHANDLUNG MIT VIRTUAL UND AUGMENTED REALITY.

Mit Virtual-Reality-Brillen kann man nicht nur neue Welten entdecken, sondern real Ängste (z. B. Höhenangst) und Phobien (z. B. Klaustrophobie) bekämpfen. Denn mit einer VR-Brille begeben sich die Patienten beispielsweise in luftige Höhen oder enge Räume, wohlwissend, dass sie nicht in Gefahr sind. So lernt das Gehirn Schritt für Schritt, dass Emotionen wie Panik unangemessen sind. Auch bei der Ausbildung von Medizinern kommen VR-Brillen zum Einsatz, um die menschliche Anatomie zu veranschaulichen oder Operationen zu simulieren. „Wir können die Planung einer Operation dreidimensional und plastisch zeigen und auf diese Weise besser begreifbar machen“, erklärt Prof. Dr. Erdem Güresir, Klinik für Neurochirurgie am Universitätsklinikum Leipzig (UKL).

Augmented Reality erleichtert echte Operationen, denn mit der AR-Technologie können Daten auf einem Tablet, einer Datenbrille oder einem Projektor dargestellt werden. Bei minimalinvasiven Eingriffen blendet sie während der OP Informationen in das Sichtfeld der Chirurgen, was z. B. bei der Behandlung von bösartigen Tumoren wertvoll ist; sie müssen komplett entfernt werden, während gesundes Gewebe möglichst erhalten bleibt.

Bahnbrechende „Geriatronik“ wie Pflegeroboter. 

Der Pflegenotstand gehört zu den größten Problemen im Gesundheitswesen. Laut Meldung des Bundesministeriums für Gesundheit waren Anfang 2021 4,6 Millionen Menschen in Deutschland pflegebedürftig. Und wir werden immer älter: in den letzten 60 Jahren rund zwölf Jahre. In Garmisch-Partenkirchen, einem Landkreis mit besonders hohem Altersdurchschnitt, wird deshalb seit 2018 mit Hochdruck an Lösungen gearbeitet. Die Technische Universität München hat seitdem einen 30.000 Quadratmeter großen Campus aufgebaut, auf dem Mensch und Technik lernen, miteinander zu leben.

Die TUM arbeitet u.a. mit LongLeif zusammen, einer Stiftung, die z. B. Musterwohnungen mit modernster Technik zeigt. Eine solche kann es älteren und kranken Menschen schon heute ermöglichen, länger zu Hause zu leben, statt in ein Pflegeheim zu ziehen. Geschäftsführer Viktor Wohlmannstetter: „Wir haben ein elektronisch hochstellbares Aufstehbett in ein Standard-Bettgestell eingebaut, aber auch einfache technische Geräte werden gerade erprobt, z. B. ein kleines, über Infrarot gesteuertes Wägelchen, das hinter ihnen herfährt und transportiert, was Pflegebedürftige brauchen.“

Und mittendrin agiert „GARMI, der Roboterassistent mit intelligentem Tastsinn“, wie sein Erfinder Prof. Dr. Sami Haddadin ihn nennt. Der Roboter kann Pflegekräfte mit seinen nimmermüden Armen entlasten, Senioren bedienen, ihnen den Puls messen oder notfalls den Arzt rufen. Und das Beste ist: GARMI lernt täglich dazu.
Mehr über ihn und zukunftsweisende Geriatronik erfahren Sie hier.

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