Der US-Psychiater Daniel Weinberger hat sich aus der staatlichen Forschung verabschiedet. Gefördert von privaten Geldgebern, will er der Schizophrenie auf den Grund gehen.
„das Manhattan-Projekt für die Geisteskrankheiten” – so beschreibt Daniel Weinberger seine Aufgabe. Doch im Gegensatz zum historischen Manhattan-Projekt, bei dem US-Wissenschaftler unter der Leitung von Robert Oppenheimer die erste Atombombe entwickelten, geht es hier nicht um eine Superwaffe. Als Direktor des im September 2011 gegründeten Lieber-Institute for Brain Development in Baltimore (Maryland) hat Weinberger die aktuellen „ Oppenheimers” der Bio-, Gen- und Computerwissenschaften vereint, um ein anderes ehrgeiziges Ziel zu erreichen: Binnen zwei Jahren sollen radikal neue Erkenntnisse vorliegen, deren Umsetzung das Leben psychisch Kranker wesentlich verbessern soll.
Das sind hohe Ambitionen, denen ebenso hohe Aufgaben gegenüber stehen. „Psychiatrische Leiden sind die Kernherausforderung des Jahrhunderts”, urteilte das European Brain Council mit Blick auf eine aktuelle Studie: Mehr als 165 Millionen Menschen leiden in Europa an einer psychischen Erkrankung. Die Behandlungskosten und die verursachten wirtschaftlichen Ausfälle verschlingen gegenwärtig in der EU fast 800 Milliarden Euro pro Jahr – das ist mehr als bei Krebs-, Herz-Kreislauf- und Diabetes-Erkrankungen zusammen.
In den USA ist die Situation genauso schlimm: Jeder zweite Amerikaner leidet im Laufe seines Lebens an einer seelischen Erkrankung wie Depression, Angststörung oder Demenz, jeder siebzehnte sogar an einer sehr ernsthaften psychischen Störung wie Schizophrenie. Doch nicht alle Erkrankten erhalten adäquate professionelle Hilfe, denn die staatlichen US-Krankenversicherer decken Behandlungen der Psyche nicht oder nur unzureichend ab. Eine von Präsident Obama 2010 gestartete Gesundheitsreform will dieses Manko beseitigen und mehr als 16 Millionen Amerikanern Zugang zu seelischer Hilfe verschaffen (zur deutschen Situation siehe Kasten: „Deutschland: Gut versorgt, aber …” auf Seite 36).
Doch hüben wie drüben können sich Betroffene auf Hilfe seitens der Pharmaindustrie nicht verlassen. Das Tufts Center in Boston, eine Denkfabrik der Branche, bescheinigte seiner Zunft eine Innovationskrise. „In den letzten 20 Jahren wurden keine signifikanten Erfolge bei der Entwicklung von Medikamenten für Geisteserkrankungen hervorgebracht”, beklagt Tufts-Direktor Ken Kaitin. Und die alten Präparate enttäuschen in vielerlei Hinsicht. Viele Arzneimittelkonzerne haben daraus bereits Konsequenzen gezogen: Nachdem GlaxoSmithKline (GSK) und Astra Zeneca schon 2010 angekündigt hatten, sämtliche neurowissenschaftlichen Forschungslabore zu schließen, folgten wenig später die Pharmariesen Merck und Pfizer und Anfang 2012 die Firma Novartis. Patrick Vallance, Direktor der Forschungsabteilung bei GSK, begründet diese Maßnahmen so: „Das Risiko zu scheitern ist bei den Gehirnerkrankungen um ein Vielfaches höher als bei jeder anderen Krankheit.”
Daniel Weinberger versteht sein Projekt als Kampfansage an diese Missstände, aber auch als Kritik an der etablierten staatlichen Forschung in den USA. Bevor er beim privaten Lieber-Institut anfing, leistete der Psychiater über 30 Jahre lang Pionierarbeit auf dem Gebiet der Schizophrenie-Forschung an der US- Gesundheitsbehörde NIMH (National Institute of Mental Health), zuletzt als Direktor des weltweit hoch angesehenen Programms „Genes, Cognition and Psychosis”.
Blickt der 65-Jährige auf seine Zeit bei der NIMH zurück, so beschreibt er die staatlichen Förderprogramme als „ineffizient”, „ dysfunktional” und „zu kurzfristig ausgerichtet”. Es mangelte an Kooperationspartnern außerhalb des Instituts und an Geldern. Jetzt steht seinem 55-köpfigen Team am Lieber-Institut – nach einem Startkapital von 120 Millionen Dollar – ein jährliches Budget von 15 Millionen aus privaten Spenden zur Verfügung. Doch nicht für Auftragsforschung: „Das ist Geld für die Wissenschaft und nicht Wissenschaft für Geld”, stellt Weinberger klar. Verbindungen mit internationalen Universitäten und Industriepartnern sind bereits geknüpft.
Schizophrenie ist meist ererbt
Diese Ressourcen wird Weinberger gut gebrauchen können. Denn psychiatrische Erkrankungen sind nach wie vor ein Buch mit sieben Siegeln – obwohl die Wissenschaft in den letzten zehn Jahren mehr darüber herausgefunden hat als in der gesamten Vergangenheit. Exemplarisch dafür ist die Schizophrenie – eine komplexe Erkrankung, bei der Patienten an Wahnvorstellungen, Halluzinationen, Antriebsschwäche und Störungen des Denkens, sogenannten kognitiven Defiziten, leiden.
Da wäre zunächst der immer noch nicht verstandene Zusammenhang zwischen den psychischen Symptomen und ihren physiologischen Ursachen. Zwar ist bekannt, dass bei Schizophrenen die Funktion des Neurotransmitters Dopamin gestört ist – das ist einer der Botenstoffe, die im Gehirn Signale von einer Nervenzelle zur anderen übertragen. Doch welche weiteren Moleküle in welchen Schaltkreisen wann, wie und wo eine Rolle spielen, ist noch nicht vollständig geklärt.
Mittlerweile ist man sich zwar einig, dass Schizophrenie zu 80 Prozent erblich ist. Doch welche der stets neu identifizierten verdächtigen Gen-Mutationen – bislang hat man 650 gefunden – tragen wie zum Risiko bei? Selbst die Mechanismen der verbleibenden 20 Prozent umweltbedingter Einflüsse sind nicht wirklich dingfest gemacht. Epidemiologische Studien weisen auf sozialen Stress hin, der etwa durch das Leben in Städten, durch Migration oder andere belastende Ereignisse entsteht. Ernährungsprobleme während der Schwangerschaft oder Viruserkrankungen im frühen Kindesalter kommen ebenfalls als Kausalfaktoren infrage.
nicht glücklich mit NEUROLEPTIKA
Auch bei der gegenwärtigen Behandlung krankt es: Sämtliche heute zur Verfügung stehenden Medikamente stützen sich auf nur einen Protagonisten im Gehirn – den Botenstoff Dopamin. Er spielt bei Schizophrenie-Erkrankten eine Schlüsselrolle, und seine Wirkung wird durch Neuroleptika an einem seiner Rezeptoren blockiert. Seit der Einführung in den 1950er-Jahren wurden diese Medikamente zwar laufend verbessert, wobei hauptsächlich ihre Nebenwirkungen gemildert wurden. Doch Neuroleptika können Schizophrenie weder heilen, noch haben die Betroffenen ihre Krankheit damit vollständig im Griff. Immerhin mindern Neuroleptika die Wahnschübe und Halluzinationen, sodass – unterstützt durch Psychotherapie – viele Schizophrene ein weitgehend normales Leben führen können. Keinen wesentlichen Einfluss jedoch haben Neuroleptika auf die kognitiven Defizite der Kranken, etwa die verminderte Auffassungsgabe oder die Probleme mit dem Kurzzeitgedächtnis. „Niemand ist wirklich glücklich damit”, resümiert Weinberger, „aber sie sind ganz klar besser als nichts.”
Wo also fängt man am besten an? „Ganz am Anfang”, meint der 65-jährige Weinberger trocken. Denn immer häufiger gebe es Hinweise darauf, dass Erkrankungen wie Schizophrenie, Autismus oder bipolare affektive Störungen entwicklungsbedingt sind: Ihre Ursachen liegen in einer abnormalen Gehirnentwicklung.
Das Lieber-Institut – die weltweit einzige Einrichtung, die ausschließlich neurologische Ursachen von Geisteskrankheiten erforscht – setzt zunächst auf neue Erkenntnisse durch den Aufbau einer „Gehirnbank”: Mehr als 1000 Gehirne hat Weinberger bereits gesammelt: gesunde und psychisch kranke. Neu hinzukommen sollen vermehrt Gewebeproben von Föten. Hier interessiert den Forscher die Gen-Expression in der heranreifenden Gehirnzelle: Was passiert in einer so jungen Zelle zu welchem Zeitpunkt? „Gene bestimmen ja nicht nur unsere Augen- und Hautfarbe”, verdeutlicht der Wissenschaftler, „sondern auch, wie eine Zelle funktioniert.”
Gefühle und abstraktes denken
Auf bestimmte Gene hat Weinberger bereits ein Auge geworfen. Eines davon ist das COMT-Gen: Es trägt die Bauanleitung für das Enzym Catechol-O-Methyltransferase (COMT), das im Gehirn die Aufgabe hat, Botenstoffe wie Dopamin durch ihren Abbau zu regulieren. COMT spielt eine wesentliche Rolle im präfrontalen Cortex, dem vorderen Teil der Großhirnrinde. Diese Region ist bei der Verarbeitung von Gefühlen, dem abstrakten Denken und dem Kurzzeitgedächtnis involviert und koordiniert zudem Informationen aus anderen Teilen des Gehirns. Weinberger hat Beweise gefunden, dass bei Schizophrenie- Patienten zu wenig Dopamin im präfrontalen Cortex vorliegt, weil das COMT-Enzym zu aktiv ist. Mit sogenannten COMT-Inhibitoren sollen nun das übereifrige Enzym gebremst und das Dopamin-Defizit ausgeglichen werden.
„Die bisherigen Versuche sind daran gescheitert, dass die Wirkstoffe das Gehirngewebe kaum durchdringen und zudem Leberschäden verursachen”, weiß Weinberger. Die pharmakologische Entwicklungsabteilung am Lieber-Institut hat bereits verbesserte Inhibitoren in der Pipeline und zudem mindestens drei weitere sogenannte Targets im Visier: im Gehirn vorkommende Substanzen wie Proteine, deren Funktion mit pharmakologischen Wirkstoffen manipuliert werden kann.
Geleitet wird diese Abteilung von keinem Geringeren als Solomon Snyder, Professor an der Johns Hopkins University, deren Campus schräg gegenüber vom Lieber-Institut liegt. Snyder ist berühmt dafür, dass er mehrere Rezeptoren für Neurotransmitter im Gehirn entdeckt hat – und er ist der gegenwärtig am meisten zitierte Biologe weltweit. Die enge Verbindung zwischen Forschung und Pharmakologie war Weinberger wichtig. „Bisher wurde kein einziges Medikament für die Psychiatrie entwickelt, das auf Kenntnissen über die Ursachen oder grundlegenden Mechanismen von Geisteskrankheiten basiert”, resümiert er. „Die Funde waren reine Zufälle oder Fehler.”
HILFREICHE FAMILIENSTUDIEN
Eine weitere Strategie am Lieber-Institut ist die Analyse von Risikoträgern durch bildgebende Verfahren wie die funktionelle Magnetresonanztomografie (MRT): Bilddaten von über 3000 Menschen – Schizophrenen, ihren gesunden Geschwistern und nicht verwandten Kontrollpersonen – warten am Lieber-Institut auf die Auswertung.
Die Daten entstammen Kooperationen mit der Universität Bari in Italien und der Peking University. „Diese Methode ist wichtig, denn gesunde Geschwister von Schizophrenie-Patienten teilen 50 Prozent der Risiko-Gene und auch viele Umwelteinflüsse mit den Erkrankten”, erklärt Weinberger. Gekoppelt mit kognitiven Daten und genetischen Informationen soll die Methode helfen, den Krankheitsverlauf zu verstehen. Zudem erhofft sich der Forscher Aufschlüsse darüber, welchen Patienten mit den gegenwärtigen Medikamenten am besten geholfen werden kann. „Das sind große Herausforderungen”, sagt Weinberger über seine Projekte. „Aber es gab noch nie einen besseren Zeitpunkt, um sie zu meistern.” ■
Désirée Karge, bdw- Korrespondentin in den USA, kam mit dem US- Gesundheitswesen bisher recht gut klar.
von Désirée Karge
Krankheiten des Gehirns – und was sie kosten
Krankheiten des Gehirns verursachen in Europa Kosten von 800 Milliarden Euro. Das ist mehr als die Kosten für Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes zusammengenommen. Über die Hälfte wird von sechs Leidensklassen verursacht: Suchtkrankheiten, Angststörungen, Demenz, Kopfschmerzen, affektive Störungen (wie Depression) sowie Psychosen (wie Schizophrenie). In der Grafik werden direkte medizinische Kosten (Ärzte, Krankenhäuser, Medikamente) von direkten nichtmedizinischen Kosten (etwa Pflegeaufwendungen) und indirekten Kosten (Verdienstausfall, Frühverrentung) unterschieden. Die Kategorie „andere” umfasst zum Beispiel Schlaganfälle, Hirntumore, Epilepsie und Parkinson.
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Mehr zum Thema
Internet
„Making sense of mental illness” war das Thema einer interdisziplinären Konferenz im November 2011 am European Molecular Biology Laboratory (EMBL) in Heidelberg. Einige der Vorträge findet man hier: www.embo.org/science-policy/science- policy/conferences/2011.html
Gut sortierte Informationen zum Thema Schizophrenie und eine Hotline: www.kompetenznetz-schizophrenie.de
Informationen zu sämtlichen psychiatrischen Erkrankungen: www.zi-mannheim.de/linkliste.html
Kompakt
· Die Ursachen der Schizophrenie sind nur unzulänglich aufgeklärt.
· Die Pharmaindustrie hat sich aus der Neuro-Forschung zurückgezogen.
· US-Psychiater Daniel Weinberger will dagegen einen Neustart wagen.
Deutschland: Gut versorgt, aber …
„Psychische Erkrankungen sind Volkskrankheiten”, betont Andreas Meyer-Lindenberg: Pro Jahr werden in Deutschland 2,5 Millionen Suchterkrankungen, 11 Millionen Angsterkrankungen, 5,4 Millionen affektive Störungen, 820 000 Schizophrenien und 929 000 Demenzen behandelt. Das kostet jährlich über 80 Milliarden Euro – in ganz Europa sind es 800 Milliarden Euro (siehe Grafik auf S. 35).
Dem Leiter des Zentralinstituts für seelische Gesundheit in Mannheim liegt eine Verringerung dieser Zahlen sehr am Herzen. Der „sprunghafte Erkenntniszuwachs in der neurowissenschaftlichen Grundlagenforschung” berge große Chancen für die Verbesserung der Therapie. Ganz besonders erhofft er sich neue Erkenntnisse aus der Stammzellforschung und der Kombination aus Genetik und bildgebenden Verfahren. Die Forschung in Deutschland und auch die klinische Versorgung der Erkrankten bekommen von ihm gute Noten. Allerdings müssten die Forschungsleistungen deutlich besser in die Therapien integriert und somit näher zum Patienten gebracht werden.
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) eröffnete in den vergangenen Monaten mehrere „Deutsche Zentren für Gesundheitsforschung”: für Krebs-, Herz-Kreislauf-, Infektions- und Lungenkrankheiten – doch psychische Erkrankungen gingen leer aus. Zwar entstand bereits 2009 das „Deutsche Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen” in Bonn, das sich mit Alzheimer und Demenz beschäftigt. Die häufigeren psychiatrischen Erkrankungen wie Depressionen und Burn-out wurden jedoch bisher nicht berücksichtigt.
Computerspiele auf Rezept
„Schizophrenie ist eine zu komplizierte Krankheit, um sie mit einer Pille zu verhindern oder zu lindern”, provoziert Michael Merzenich. Der ehemalige Professor für Neurologie an der University of California in San Francisco setzt auf eine komplett andere Strategie: interaktive Computerspiele. Merzenich ist seit den 1980er-Jahren Pionier auf dem Gebiet der Neuroplastizität – der Eigenschaft des Gehirns, sich auch noch im erwachsenen Alter zu verändern. Er wies die Flexibilität von Neuronen an Studien mit Affen nach und fand zudem heraus, welche Schaltkreise im Gehirn für das menschliche Hören verantwortlich sind. Diese Arbeiten führten zur Entwicklung eines Cochlea-Implantats für extrem Hörgeschädigte.
Danach begann der heute 70-Jährige, kommerzielle Lern- Software zu entwickeln: zur Prävention von Demenz und für das Computer-Fahrtraining von Senioren. Drei von ihm gegründete Firmen laufen gut, Kritiker rügen jedoch, Merzenich habe nie einen Beweis für die Wirksamkeit seiner Software geliefert.
Den reicht der Erfinder jetzt nach: Im März 2012 startete er eine US-weite Studie mit 140 Schizophrenie-Patienten, die sich insgesamt 90 Stunden durch Lernprogramme klicken sollen. Ziel ist eine grundlegende Verbesserung der Erinnerungsfähigkeit, der sprachlichen Wahrnehmung und der sozialen Kompetenz. Letzteres sei für Schizophrenie-Erkrankte besonders wichtig. „Sie fühlen sich in gesellschaftlichen Situationen oft ausgeschlossen und sind unsicher”, sagt Merzenich. Mit seiner Software lernen sie zum Beispiel, anhand von Bildern Mimik, Stimmung und Gesten eines Gesprächspartners korrekt zu interpretieren und passend zu reagieren.
