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Selumetinib – wirksam gegen Neurofibrome, aber nicht verfügbar

Eine seltene Erbkrankheit, die bei Kindern Nerventumore verursacht, kann offenbar mit dem Wirkstoff Selumetinib erfolgreich bekämpft werden, zeigt eine kleine Studie mit 24 Teilnehmern. Das als Neurofibromatose Typ 1 (NF1) bekannte Leiden verursacht häufig Geschulste, die nicht operiert werden können. Diese inoperablen plexiformen Neurofibrome wurden jedoch bei allen 24 Kindern in der Studie gebremst, und bei 17 von ihnen schrumpften sie sogar um 20 bis 50 Prozent.

Dr. Widemann vom US-Krebsforschungszentrum NCI leitet mehrere Studien zum Neurofibrom (Foto: NCI)

Den größten Erfolg erzielten die Wissenschaftler um Dr. Brigitte C. Widemann, Leiterin des Pediatric Oncology Branch am National Cancer Institute der USA bei einem Mädchen, das wegen sehr großer Neurofibrome an Hüfte und Unterleib ständig unter Schmerzen litt und an den Rollstuhl gefesselt war. Durch die Behandlung verringerte sich die Tumormasse fast um die Hälfte; sie musste auch keine Schmerzmedikamente mehr einnehmen und war wieder in der Lage, längere Strecken zu laufen. Wie der Webseite von Widemann zu entnehmen ist, sind nun gleich mehrere Folgestudien geplant, die den Nutzen von Selumetinib bei Kindern wie auch Erwachsenen beweisen sollen.

Die auch nach ihrem Entdecker Morbus Recklinghausen benannte Krankheit betrifft etwa jedes 3000ste Neugeborene, davon entwickeln ein Fünftel bis zur Hälfte die hier behandelten plexiformen Neurofibrome. Sie können, je nach Lage, zu Schmerzen und Entstellungen führen, zu Blindheit, geschwächten Gliedmaßen, oder auch zu Darm- und Blasenschwäche. Vielen kann durch eine Operationen geholfen werden, bei einem Viertel ist dies allerdings nicht möglich.

Prof. Victor-Felix Mautner, Leiter der Neurofibromatose-Ambulanz am Universitätsklinikum Eppendorf sprach von einer „bedeutsamen Arbeit“ für Menschen, die durch NF-1 entstellt werden. Trotz dieses Erfolges wird Selumetinib aber in Deutschland wohl auf längere Zeit nicht verfügbar sein. Die Firma AstraZeneca, die den Wirkstoff ursprünglich gegen Lungenkrebs entwickeln wollte, ist damit nämlich in einer großen Studie gescheitert. Die Folge ist, dass Selumetinib von den Behörden für die Behandlung nicht zugelassen wurde, und auch nicht für „individuelle Heilversuche“ zur Verfügung steht. „Und dies wird auch nicht so schnell passieren“, befürchtet Mautner.

(eine ausführliche Fachversion dieser Nachricht ist erschienen am 6. Januar 2017 bei Medscape)

Quelle:

Dombi E, et al.: Activity of Selumetinib in Neurofibromatosis Type 1-Related Plexiform Neurofibromas. N Engl J Med. 2016 Dec 29;375(26):2550-2560. doi: 10.1056/NEJMoa1605943.

Spinale Muskelatrophie: Hoffnung durch Antisense-Technik

Mithilfe einer neuartigen genetischen Technik ist es Wissenschaftlern erstmals gelungen, das Fortschreiten der Spinalen Muskelatrophie (SMA) bei Säuglingen und Kleinkindern zu verlangsamen – einer fatalen und bislang kaum aufzuhaltenden neurodegenerativen Erkrankung. „Dies ist eine vielversprechende Behandlungsmethode für die häufigste genetische Todesursache im Kindesalter“, so Prof. Christine Klein, Leiterin des Instituts für Neurogenetik an der Universität Lübeck und Vizepräsidentin der Deutschen Gesellschaft für Neurologie (DGN). Darüber hinaus könne man davon ausgehen, dass die hier genutzte Methode der Antisense-Technik auch für andere Erkrankungen und Indikationen angepasst werden und dort ebenfalls erfolgreich sein könnte.

Den Beweis, dass die Antisense-Technik funktionieren kann, haben nordamerikanische Neurologen mit einer Studie erbracht, über die sie in der Fachzeitschrift The Lancet berichten. Insgesamt 20 Säuglinge, die zwischen der dritten Lebenswoche und dem sechsten Lebensmonat an der Spinalen Muskelatrophie erkrankt waren, haben Richard S. Finkel vom Nemours Children´s Hospital und seine Kollegen behandelt.

Ursache der Erkrankung war in allen Fällen ein fehlendes bzw. defektes Gen für einen Nerven-Schutzfaktor (Survival Motor Neuron 1, SMN1). Ohne dieses Eiweiß gehen die Motoneuronen des Rückenmarks und des Hirnstammes zugrunde, die die Bewegungen einschließlich des Schluckens und des Atmens kontrollieren. Die Folgen sind fatal: Nicht einmal ein Viertel der Kinder überlebte bislang ohne künstliche Beatmung die Diagnose um mehr als zwei Jahre.

Vor diesem Hintergrund erhielten alle Teilnehmer den Wirkstoff Nusinersen in Form mehrerer Injektionen ins Nervenwasser des Rückenmarks. Zwar verstarben vier der 20 Babys trotz der Behandlung. Zum Zeitpunkt des Berichtes aber waren 16 noch am Leben. 13 von ihnen konnten ohne fremde Hilfe atmen, und bei 14 hatte sich die Muskelfunktion gebessert. Teilweise konnten diese Kleinkinder nun den Kopf aufrecht halten, greifen, stehen und sogar laufen. Solche Veränderungen hatte man bislang bei unbehandelten Kindern mit dieser Form von SMA nicht beobachtet. „Eine Heilung bedeutet das nicht“, sagt Prof. Klein, „aber die Therapie scheint wirksam zu sein.“

Die Neurologin hebt hervor, dass der molekulare Mechanismus der Methode wie geplant funktioniert hat: Nusinersen ist ein synthetisch hergestelltes Molekül, das spezifisch konstruiert wurde um ein Ersatzgen für SMN1 zu aktivieren, das fast baugleiche SMN2. Es könnte theoretisch ebenfalls den Nerven-Schutzfaktor liefern, der die Motoneuronen am Leben hält. Allerdings enthält SMN2 einen „Webfehler“, der die Übersetzung der Erbinformation in das rettende Eiweiß um 75 bis 90 Prozent verringert.

Diesen Webfehler konnte Nusinersen offenbar beheben. Das von Wissenschaftlern der Firma Ionis hergestellte synthetische Molekül heftet sich an einer genau vorausberechneten Stelle an ein Zwischenprodukt (Boten-RNS), welches die in SMN2 enthaltenen Erbinformationen an die Eiweißfabriken der Zellen übermittelt. Nusinersen verhindert dadurch, dass aus der SMN2-Boten-RNS ein Abschnitt entfernt wird und die Erbinformation unbrauchbar wird. Die Menge korrekt übersetzter Boten-RNS stieg um das 2,6-fache auf einen Anteil von 50 bis 69 %. Durch Messungen der Eiweißkonzentration im Rückenmark konnten die Forscher schließlich noch zeigen, dass die in dieser Studie behandelten Kinder um durchschnittlich 63,7 % Prozent mehr SMN-Protein bildeten, als unbehandelte Kinder.

Die Nebenwirkungen des Verfahrens wurden von den Patienten gut toleriert, sodass die genetische Therapie von Prof. Klein als „in akzeptabler Weise sicher“ eingestuft wird. Eine weitere, noch nicht veröffentlichte Studie mit Nusinersen bei älteren Patienten mit SMA war ebenfalls erfolgreich, teilte die Hersteller-Firma Ionis mit. Und unmittelbar vor Weihnachten gab die US-Zulassungsbehörde FDA bekannt, dass Nusinersen unter dem Handelsnamen Spinraza für die Behandlung der SMA sowohl bei Säuglingen als auch bei Erwachsenen zugelassen wurde (Inzwischen liegt auch eine Zulassung der europäischen Arzenimittelbehörde EMA vor).

„Als das weckt begründete Hoffnung auf die so lange erwartete Wende in der translationalen Anwendung von Erkenntnissen aus der Molekulargenetik von der reinen Diagnostik hin zu klinisch-therapeutischen Anwendungen im Sinne einer personalisierten Medizin“, so Prof. Klein. Die Antisense-Technik könne auch auf andere Erkrankungen angepasst werden, erwartet die DGN-Vizepräsidentin.

Während bei SMA die Übersetzung eines „schwachen“ Gens gefördert wird, ließe sich stattdessen auch das Ablesen schädlicher Gene verhindern. Im Tierversuch ist dies beispielsweise bei Mäusen schon gelungen, die als Modell für die Huntington´sche Krankheit dienten. Aber auch in klinischen Studien wurde und wird die Antisense-Technik bereits erprobt, beispielsweise gegen die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS), Rheuma, Asthma, Morbus Crohn sowie eine Vielzahl von Krebserkrankungen.

(Vorlage für eine Pressemitteilung der Deutschen Gesellschaft für Neurologie vom 5. Januar 2017)

Quellen:

Impfstoff gegen Ebola

Schon im kommenden Jahr könnte ein hochwirksamer Impfstoff gegen das gefürchtete Ebola-Virus in den besonders gefährdeten Ländern Afrikas zur Verfügung stehen. Grund für diesen Optimismus ist der Ausgang mehrerer Studien mit fast 6000 Menschen, die vorwiegend in Guinea in direkten oder indirekten Kontakt mit Ebola-Infizierten Personen gekommen waren, und die den neuen Impfstoff „rVSV-ZEBOV“ bekommen hatten.

In der Fachzeitschrift The Lancet berichten Forscher um die WHO-Angestellte Dr. Ana Maria Henao-Restrepo über Einzelheiten: Demnach wurden die Teilnehmer der Studie nach dem Losverfahren entweder sofort geimpft, oder mit einer Verzögerung von drei Wochen. In der ersten Gruppe waren nach zehn Tagen keine Viren mehr festzustellen, in der zweiten Gruppe erkrankten dagegen 23 Menschen an der Seuche. Knapp drei Monate lang schauten die Forscher auch nach möglichen Nebenwirkungen von rVSV-ZEBOV. Dabei kam es zu einem Fall von extrem hohem Fieber und einer Überempfindlichkeitsreaktion, die beide glimpflich ausgingen. Ansonsten traten lediglich milde Nebenwirkungen auf Kopfweh, Müdigkeit und Muskelschmerzen.

„Beim nächsten Mal gewappnet“ – WHO-Direktorin Kieny (Foto: WHO)

Der Impfstoff, der auf einem gentechnisch veränderten Virus (VSV) basiert, war zuvor an Affen getestet worden, wo er Neuinfektionen zu 100 Prozent verhindern konnte. Bei bereits infizierten Tieren verhinderte rVSV-ZEBOV den Ausbruch der Krankheit immerhin in jedem zweiten Fall. rVSV-ZEBOV wirkt möglicherweise nicht gegen alle Stämme des Ebola-Virus gleich gut. Besonders effektiv verhindert der Impfstoff aber den Ausbruch der Zaire-Variante von Ebola, die mit einer Sterblichkeit von bis zu 90 Prozent zu den tödlichsten Infektionskrankheiten überhaupt zählt.

Die Globale Impfallianz GAVI hat fünf Millionen Dollar zugesagt, um einen Vorrat von 300.000 Dosen des Impfstoffes anzulegen. „Wenn die nächste Epidemie kommt, werden wir gewappnet sein“, sagt die Studienleiterin Dr. Marie-Paule Kieny, Stellvertretende Generaldirektorin für Gesundheitssystem und Innovation der WHO in Genf.

(eine ausführliche Fachversion dieser Nachricht ist erschienen am 4. Januar 2017 bei Medscape)

Quellen:

Krebshilfe fördert Palliativmedizin

Knapp 37 Millionen DM hat die Deutsche Krebshilfe in den letzten zehn Jahren in die Palliativmedizin investiert. Mittlerweile gibt es nach Angaben des Vorstandsmitglieds der Deutschen Krebshilfe Dr. Robert Fischer bundesweit 30 stationäre Hospiz- und Palliativeinrichtungen, die das Ziel verfolgen, die Leiden terminal krebskranker Menschen zu lindern.

Als Vorreiter bei der Fortentwicklung des Palliativ-Gedankens hat Nordrhein-Westfalen (NRW) inzwischen eine Ansprechstelle zur Pflege Sterbender, zur Hospizarbeit und zur Angehörigenbegleitung (ALPHA) eingerichtet. ALPHA berät zudem bestehende und neue Initiativen in der Sterbebegleitung.

Trotz der positiven Entwicklung wurden am Rande des Symposiums „Palliativ Medizin Heute“ auch Mißstände angeprangert. So kritisierte Fischer, daß noch immer zu viele Patienten Schmerzen erleiden müßten, weil die behandelnden Ärzte nicht ausreichend über die verbesserten Möglichkeiten der geänderten Betäubungsmittel-Verschreibungsverordnung informiert seien. Von den 170.000 Menschen, die jährlich in Deutschland an Krebs sterben, leiden etwa 60 Prozent unter starken Schmerzen, sagte Dr. Eberhard Klaschik, Chefarzt der Abteilung für Schmerztherapie am Bonner Malteser-Krankenhaus.

(erschienen in der Ärzte-Zeitung am 24. Mai 1993)

Zu wenig Selen in Pflanzenkost

Bei den aus Gesundheitsgründen häufig empfohlenen pflanzlichen Diäten müsse auf den Selenspiegel geachtet werden, meint Dr. Jörg Brüggemann von der Bundesanstalt für Getreide-, Kartoffel- und Fettforschung in Detmold. Wegen des niedrigen Selengehaltes in deutschem Brot könne eine solche Diät Selenmangel provozieren. Diesen bringen manche Ernährungswissenschaftler mit Herz-Kreislaufkrankheiten in Verbindung.

Die Welternährungsorganisation FAO hält eine tägliche Selenzufuhr von 70 Mikrogramm pro Person für das Minimum; 90 bis 200 Mikrogramm gelten unter Experten als optimal. Dies erfordert einen entsprechend hohen Anteil des Halbmetalls in den Grundnahrungsmitteln, ein Anspruch, der aufgrund extrem selenarmer Böden in Deutschland ohne Zusätze kaum zu erfüllen ist.

So ergeben die jährlichen Brotqualitätsprüfungen der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) nach wie vor Werte zwischen 10 und 30 Mikrogramm pro Kilo Weizen- oder Roggenbrot. Bezüglich ihres Selenanteils seien auch Bio- und Vollkornbrote „so gesund oder ungesund wie alle anderen“, sagte Brüggemann auf einer Tagung der DGE in Bonn. Bei einem in der Bundesrepublik üblichen Brotverzehr von 220 Gramm pro Tag und Person würden kaum zehn Prozent der von der FAO empfohlenen Zufuhr erreicht. Auch beim Milchvieh könne eine ausreichende Versorgung mit dem Spurenelement nur durch supplementiertes Kraftfutter gewährleistet werden.

Zur Beseitigung des Selenmangels gibt es einige Vorschläge. In bestimmten Gemüsesamen können beim Keimen in selenhaltigen Nährlösungen bis zu 250 Milligramm pro Kilo gebunden werden. Derartige Produkte ließen sich dann als Zusatzstoffe verwenden, so Brüggemann. In der Schweiz, wo die Böden ebenfalls Selen-arm sind, wird der Mangel durch Import amerikanischen Weizens ausgeglichen. Ein gutes Beispiel ist auch Finnland, wo seit 1984 selenhaltige Dünger eingesetzt werden: Der Anteil des Selens im Getreide stieg um das Achtfache.

(Titelgeschichte der Ärzte-Zeitung am 18. Mai 1993)

Was wurde daraus? Auf der Webseite der in dieser Frage wohl tonangebenden DGE lese ich unter anderem:

  • Zur Selenzufuhr in Deutschland gibt es keine aktuellen Daten,
  • Vegetarier und vor allem Veganer sind durchschnittlich schlechter mit Selen versorgt,
  • es besteht kein Zusammenhang zwischen einer Selensupplementation und der Vorbeugung von Herz-Kreislauf-Krankheiten,
  • es wird diskutiert, dass Selen das Risiko für Krebs, insbesondere Darm-, Lungen- und Prostatakrebs, senken kann.

Gentechnik für Lebensmittel: sicher oder nicht?

Schon vor 30 Jahren wurde über die Sicherheit gentechnisch veränderter Lebensmittel gestritten. Die Diskussion war wichtig, aber im Gegensatz zu Bio-Sprossen und Bibeleskäs ist bisher niemand an Genfood gestorben. Hier im Rückblick zwei Standpunkte, über die ich damals mit wenigen Tagen Abstand in der Ärzte-Zeitung berichtet habe:

Pro

Gentechnisch modifizierte Lebensmittel sind a priori nicht unsicherer als konventionell hergestellte. Dieser Meinung ist Professor Dr. Klaus Dieter Jany von der Karlsruher Bundesforschungsanstalt für Ernährung.

Im Ernährungsbereich habe die Gewinnung von Hilfs- und Zusatzstoffen mit Hilfe der neuen Technologie das Experimentierstadium bereits hinter sich gelassen. Dasselbe gelte für den Einsatz intakter genmanipulierter Mikroben und Pflanzen. Lediglich bei der Züchtung transgener Tiere sei man noch in der Entwicklung, so der Ernährungsphysiologe auf dem 30. Wissenschaftlichen Kongreß der Deutschen Gesellschaft für Ernährung in Bonn.

Bio- und Gentechnologie spiegelten die konsequente Fortentwicklung traditioneller Verfahren zum Wohle des Menschen wider. Auch bei der konventionellen Züchtung von Tieren, Pflanzen und Mikroben stehe der Wunsch im Vordergrund, den Organismen neue Eigenschaften zu verleihen. An die Stelle der willkürlichen und zufälligen Erbgutänderungen in der klassischen Zucht trete die gezielte Genverpflanzung. „Die potenziellen Risiken der Gentechnik im Ernährungsbereich sind daher nicht anders zu bewerten als die der konventionellen Zuchtmethoden; die veränderten Nukleinsäuren selbst stellen kein Risikopotential dar.“

Allerdings seien an die Molekularbiologen eine Reihe von Forderungen zu richten, fügte Jany einschränkend hinzu. Dazu gehörten die genaue Kenntnis des Spender- und des Empfängerorganismus sowie der

Übertragungsmethode und anderer biologischer Parameter. Der „Ehrenkodex“ gebiete, daß gentechnisch veränderte Organismen, wie sie etwa in Bier oder Joghurt zum Einsatz kommen· können, keine Antibiotikaresistenzgene mehr enthalten dürften. Hinsichtlich der neuen Produkte müßten schließlich auch die Gebrauchs-, Verbrauchs- und Verkehrsgewohnheiten der Konsumenten im Detail berücksichtigt werden, um zum Beispiel die Entstehung von Allergien zu verhindern.

Contra

Was für Arzneimittel üblich ist, fordert der Allergiker-und Asthmatikerbund (AAB) auch für Nahrungsmittel und Kosmetika: Eine Deklarationspflicht für alle Inhaltsstoffe, deren prozentualen Gehalt sowie zusätzlich die Angabe des Herkunftslandes. Die Realisierung des EG-Binnenmarktes habe dagegen eine weitere Verwässerung des ohnehin schon mangelhaften deutschen Lebensmittelrechtes erbracht, sagte der Vorsitzende der Organisation Professor Martin Schata auf dem 8. Deutschen Allergie- und Asthmatag.

Derzeit leiden etwa 14 Prozent der Bevölkerung an einer Nahrungsmittelallergie. Sie reagieren mit Magen-Darm-Störungen, Migräne, Gelenkschmerzen, Atemnot, Nesselfieber und anderen Symptomen auf den Genuß „ihrer“ Allergene, so Schata. Besonders gefährdet durch eine ungenügende Deklarationspflicht seien dabei diejenigen Allergiker, die bereits auf kleine Mengen Milchproteine oder Zusatzstoffe reagieren.

Schata kritisierte auch die EG-weite Absenkung des Qualitätsmaßstabes auf den kleinsten gemeinsamen Nenner. Es könne zum Beispiel nicht im Sinne der Betroffenen sein, daß Aromastoffe auf dem deutschen Markt zugelassen werden, nur weil sie bereits in anderen EG-Ländern gebraucht werden.

Gefahr droht nach Angaben des Verbands auch von einer veränderten Handhabung der Verkehrssprache. Produkte, die auf den deutschen Markt gelangen, müßten für den Käufer klar – also auch in deutscher Sprache – deklariert werden. „Mit großer Sorge betrachten wir den Einzug der Gentechnik in die Nahrungsmittelproduktion“, so Schata.

Zwar setze man große Hoffnung auf diese Methode, was die Herstellung von Arzneimitteln und die Entwicklung neuer Therapien angehe, in der Lebensmittelproduktion sei die Gentechnik jedoch „völlig überflüssig.“ Erste Untersuchungen in seinem Labor hätten gezeigt, daß gentechnologisch hergestellte Enzyme beim Einsatz in Nahrungsmitteln eine wesentlich erhöhte Allergenität aufwiesen gegenüber naturbelassener Nahrung.

(erschienen am 18. Mai und 29. April 1993 in der Ärzte-Zeitung)

D2-Mission: Eigenlob und Fremdkritik

Eine erste Bilanz der zweiten deutschen Spacelab-Mission D-2 zogen der Programmwissenschaftler Peter Sahm und Projektwissenschaftler Manfred Keller im deutschen Kontrollzentrum Oberpfaffenhofen bei München unmittelbar nach der Landung der Raumfähre Columbia in der vergangenen Woche. Dabei hatten die beiden Forscher nur Positives zu vermelden. Die D-2-Mission sei mit ihren 88 Experimenten die komplexeste und qualifizierteste Spacelab-Mission gewesen, die es je gegeben habe.

Außerhalb des Kreises der unmittelbar Beteiligten wurde die Bedeutung des elftägigen Raumfluges dagegen eher skeptisch beurteilt. Wieviel Neues die knapp 900 Mio. DM teure D-2 Mission wirklich erbracht hat und welche Ergebnisse von praktischem Nutzen sein werden, ist derzeit noch schwer abzusehen. Die intensive Auswertung der gespeicherten Daten wird bis zu einem Jahr in Anspruch nehmen, verlautbarte das DLR aus Oberpfaffenhofen.

Ein Novum für die kommende Weltraumfahrt war der Einsatz eines interaktiven Kommunikationssystems, bei dem Experimente an Bord des Spacelab vom Nutzerzentrum für Mikrogravitation (Muse) in Köln-Porz aus beeinflußt wurden. Die als „Telescience“ bezeichnete Methode erlaubt die Fernsteuerung und Neuprogrammierung von Versuchen anhand von Echtzeit-Daten. Per Telescience nutzten die bodenständigen Forscher in Köln unter anderem das Holografische Optiklabor Holop. Diese Experimentieranlage dient der Aufklärung von Wärme-Stofftransport und Erstarrungsvorgängen zum Beispiel in Salzschmelzen und Flüssigkeiten.

Hauptinteressenten der Holop-Experimente sind Metallurgen und Gießereiforscher. Letztlich dient die Telescience-Technologie auch dem Ziel, in Zukunft mit weniger Astronauten auszukommen. Erdgebundene Wissenschaftler, so die Vision der DLR, könnten dann zu Hause bleiben, während Experten des Muse die hochfliegenden Experimentieranlagen betreuen.

Angesichts der wachsenden Kritik am Kosten-Nutzen-Verhältnis der bemannten Raumfahrt dürften Roboter in Zukunft immer häufiger die Aufgaben „echter“ Astronauten übernehmen. Zumindest eines der 88 Experimente der D-2 Mission wurde denn auch von einem Robotergreifarm ausgeführt, der von einem Team um Gerhard Hirzinger am DLR-Institut für Robotik und Systemdynamik entwickelt wurde. Nachdem Rotex – so der Name des „achten Astronauten“ – einen freischwebenden Aluminiumwürfel im Weltraum wieder eingefangen hatte, konnte Hirzinger nicht mehr an sich halten: „Wir sind begeistert, unsere kühnsten Erwartungen sind in Erfüllung gegangen!“ Das Ergebnis sei „eine Weltsensation“, man habe sich damit in der Robotertechnik einen Spitzenplatz gesichert.

Für Astronomen interessant sind die über 100 Aufnahmen der Ultraweitwinkelkamera Gauss. Mit einem Gesichtsfeld von 145 Grad wurden wie geplant Bilder der gesamten Milchstraße in sechs Spektralbereichen angefertigt. Die Aufnahmen vorwiegend junger Sterne und der von ihnen aufgeheizten Gasmassen liefern den Astrophysikern die Grundlagen für ein besseres Verständnis der Spiralarmstruktur der Milchstraße. Zusätzlich brachte die Gauss-Kamera mehrere stereoskopische Aufnahmen der Erdatmosphäre mit nach Hause.

Als „einzigartig in der Weltraumforschung“ bezeichnet die Deutsche Agentur für Raumfahrtangelegenheiten (Dara) ein mit fünf Objektiven bestücktes elektronisches Kamerasystem. „Mit dem Modularen Optoelektronischen Multispektral-Stereo Scanner Moms-02 erreicht die Beobachtung der Erdoberfläche eine neue Dimension“, sagt Heinz Stoewer, Dara-Geschäftsführer Nutzung, in Köln.

Anfänglich hatte es Schwierigkeiten mit der Kalibrierung des Instruments gegeben, die jedoch durch die Bodenkontrolle in Oberpfaffenhofen gemildert werden konnten. Als Testgebiete dienten während der D-2 Mission die südlichen USA und Mexiko, Nordafrika und Arabien sowie Australien und Südamerika. Im Rahmen eines UNO-Auftrags wurden außerdem kartographische Aufnahmen von Kambodscha gemacht. Begeisterung unter den beteiligten Wissenschaftlern rief vor allem die hohe Auflösung von bis zu 4,5 m hervor.

Moms-02 erlaubt die Erstellung digitaler Geländemodelle und entsprechender Karten im Maßstab bis zu 1:25 000. Dabei können wegen der hohen spektralen Auflösung sowohl Farben als auch Formen der Erdoberfläche erfaßt werden. Für die Umweltforschung interessant dürfte die Kartierung von Wald- und Flurschäden sein. Auch die EG-weit verordneten Flächenstillegungen für die Landwirtschaft könnten im Prinzip mit der Spezialkamera überwacht werden. Schließlich sollen auch Entwicklungsländer bei der Erschließung von Rohstoffen und der Infrastrukturplanung von der Weltraumkamera profitieren, die vom Forschungsministerium und der Dara seit 1977 gefördert wurde.

In Köln erklärte Heinz Stoewer, man wolle keine Datenfriedhöfe produzieren. Die Verteilung der Moms-Daten wird deshalb von der Deutschen Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) unterstützt. Nach dem erfolgreichen Probelauf soll die Kamera ab Juni nächsten Jahres in deutsch-russischer Kooperation auf der Mir-Plattform Piroda zum Einsatz kommen. Im Gegensatz zur 11-tägigen D-2 Mission könnte Moms-02 Langzeitdaten liefern. Der Piroda-Einsatz ist auf bis zu 18 Monate ausgelegt.

Außerdem erreicht die russische Weltraumstation auf ihrer Umlaufbahn eine wesentlich höhere geographische Breite als die Raumfähre Columbia auf ihrer letzten Mission. Während Columbia nur Regionen zwischen 28,5 Grad südlicher und nördlicher Breite überflog – also etwa von Ägypten bis Südafrika – erreicht Mir 51,6 Grad, was der geographischen Breite von Berlin entspricht. Erst die Kooperation mit Rußland ermöglicht es also, die meisten interessanten Gebiete der Industrieund Entwicklungsländer zu beobachten.

Im Anthrorack, der fliegenden Miniklinik des Spacelab, untersuchten die deutschen Wissenschaftsastronauten Hans Schlegel und Ulrich Walter unter anderem das Herz-Kreislaufsystem, die Lunge und die Flüssigkeitsverteilung im Körper unter Schwerelosigkeit. Dabei wurde festgestellt, daß die Belüftung der Lunge entgegen der Lehrbuchmeinung nicht von der Schwerkraft abhängig ist.

Mit einem Akzelerometer, einem Meßgerät für Schwerefeldänderungen, wiesen die Astronauten nach, daß die Pumpleistung des Herzens im Prinzip auch ohne Eingriff gemessen werden kann. Ob aus dem spontan erdachten Versuch eine „wichtige und wegweisende medizinische Diagnostikmethode“ erwächst, bleibt abzuwarten; ebenso die Darstellung der DLR, wonach die Ergebnisse der D-2 Mission für die Aidsforschung von Bedeutung seien.

Unter Augenärzten umstritten ist die Behauptung, erst die D-1 Mission habe zur Entwicklung eines Selbsttonometers geführt. Das Tonometer ermöglicht die Messung des Augeninnendrucks, was die Diagnose des Grünen Stars erleichtert. Besonders umstritten sind die Versuche, an Bord des Spacelab Protein-Kristalle wachsen zu lassen.

Diese sollten größer und reiner sein als auf der Erde hergestellte Bio-Kristalle, so jedenfalls die Hoffnung von Professor Volker Erdmann vom Institut für Biochemie der Freien Universität Berlin, der sich mit seinem Team bereits an fünf unbemannten Missionen beteiligt hat und auch auf der D-2 Mission zwei Gestelle mit jeweils 24 Kristallisationskammern an Bord hatte. Diese Eigenschaften erleichtern eine Röntgenstrukturanalyse, mit der sich der Aufbau der hochkomplexen Biokatalysatoren bis in die kleinsten Details erfassen läßt. Die Röntgendaten wiederum fließen heute schon ein in die Entwicklung neuer, maßgeschneiderter Medikamente.

Die Mehrheit der bodenständigen Biochemiker glaubt allerdings nicht an „Medikamente aus dem AII“. So resümierten amerikanische Wissenschaftler kürzlich in der Zeitschritt „Nature“, die Mikrogravitationsforschung habe bisher keinen wesentlichen Beitrag zur Analyse irgendeines Eiweißkörpers geleistet. Auch der Nobelpreisträger Robert Huber vom Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried bei München stellte die Erfolgsmeldungen aus dem All in Frage. „Es gibt keinen Grund, warum Proteinkristalle unter Schwerelosigkeit besser wachsen sollten als auf der Erde. Es gibt keinen einzigen Fall, bei dem Kristalle aus dem Weltraum für die Analyse besser geeignet waren als solche, die auf der Erde gezogen wurden“, sagte der Nobelpreisträger. „Diese Experimente verlaufen erwiesenermaßen seit über zehn Jahren erfolglos, die Finanzierung sollte eingestellt werden.“

Huber verwies darauf, daß die Kosten der D-2 Mission in etwa dem gesamten Jahresetat der Max-Planck-Gesellschaft entsprechen, und forderte dazu auf, den wissenschaftlichen Nutzen beider Unternehmungen unter diesem Aspekt zu vergleichen.

(erschienen in den VDI-Nachrichten am 14. Mai 1993)

Freilandversuche für „Gen-Rüben“ genehmigt

Rund 14.000 Zuckerrüben und exakt 384 Kartoffeln sollen im Laufe der nächsten Wochen auf niedersächsischen und bayrischen Ackern angepflanzt werden. Nichts Besonderes, sollte man meinen, doch die Pflänzchen haben es in sich: beide Gewächse sind gentechnisch verändert.

Für Reinhard Nehls, Laborchef bei der Kleinwanzlebener Saatzucht (KWS) in Einbeck, liegen die Vorteile der modernen Biologie buchstäblich auf der Hand: In der Rechten hält er eine fette, schwere und offensichtlich gesunde Zuckerrübe, „so wie sie der Bauer haben will“. In der Linken dagegen ein kleines, schwarzes, mit Wurzelhaaren übersätes Gewächs, das sich bei näherer Betrachtung als infizierter Artgenosse der Vorzeigerübe entpuppt. „So kann es aussehen, wenn die Rizomania zuschlägt.“

Dem mittelständischen Unternehmen ist es gelungen, Zuckerrüben mit Hilfe gentechnischer Methoden vor der Viruskrankheit zu schützen. Die Rizomania, auch „Wurzelbärtigkeit“ genannt, hat sich in den letzten Jahren in ganz Europa ausgebreitet und verursacht deutschen Landwirten jährliche Ernteverluste in Millionenhöhe. Hauptbetroffene sind Familienbetriebe, für die die Zuckerrüben eine der wichtigsten Einnahmequellen darstellen.

Rund 5000 Landwirte waren es auch, die in einer Unterschriftenaktion den Antrag der KWS unterstützten, die genmanipulierten Pflanzen dort zu testen, wo sie gebraucht werden – auf dem Acker. Wie berichtet, hat das Berliner Bundesgesundheitsamt jetzt nach einem halbjährigen Genehmigungsverfahren die Einsprüche von rund 3000 Einwendern zurückgewiesen, weil von dem Experiment „nach dem Stand der Wissenschaft keine schädlichen Einwirkungen auf Leben und Gesundheit von Menschen, Tieren und. Pflanzen sowie die sonstige Umwelt“ zu erwarten seien.

Um die Pflanzen gegen den Angriff der schädlichen Viren immun zu machen, isolierten die KWS-Wissenschaftler zunächst ein Gen aus dem Ernteschädling, welches die Informationen zur Herstellung eines Eiweißes der Virushülle enthüllt. Die Anwesenheit dieses, für den Menschen ungiftigen Moleküls in der Zuckerrübe verhindert die Vermehrung des Parasiten in der Pflanze. Ziel der Bemühungen war es deshalb, Zuckerrüben zu züchten, die neben Tausenden eigener Inhaltsstoffe zusätzlich das fremde Eiweiß produzieren. Dabei kam den Forschern die Tatsache zugute, daß die Erbinformationen aller Lebewesen in der gleichen „Sprache“ geschrieben sind. Die virale „Gebrauchsanleitung“ zur Herstellung des Eiweißes kann somit auch von der Zuckerrübe gelesen und in ein fertiges Produkt umgesetzt werden. Einzige Voraussetzung: das entsprechende Gen muß auf die Rübe übertragen und dort möglichst dauerhaft ins eigene Erbgut integriert werden.

Die Molekularbiologen bedienten sich dazu eines Bodenbakteriums, welches auch unter natürlichen Bedingungen in der Lage ist, Erbsubstanz in Pflanzen einzuschmuggeln. Agrobacterium tumefaciens, so der wissenschaftliche Name der Mikrobe, ist deshalb rund um den Globus als „Genfähre“ im Einsatz. Die in Einbeck entwickelten Rüben trotzen – zumindest in Labors, Klimakammern und Gewächshäusern – schon seit Jahren dem Rizomania-Virus. Dort erklärte jetzt inmitten Tausender von Pflanzen der Vorstandsprecher der KWS, Andreas Büchting: „Jetzt ist der Zeitpunkt gekommen, die transgenen Zuckerrüben auch unter den praktischen Bedingungen der Landwirtschaft – in freier Natur also – zu testen.“

Ähnliche Versuche haben im Ausland bisher über l000 mal stattgefunden, in zwanzig Fällen wurde dabei mit Zuckerrüben experimentiert. Gemeinsam mit der KWS erhielt auch das Institut für Genbiologische Forschung Berlin (IGF) die Erlaubnis, gentechnisch veränderte Kartoffeln im Freiland zu testen. Durch das gezielte Abschalten einer Erbanlage ist es den Molekularbiologen gelungen, die Erdäpfel zu potenziellen Rohstofflieferanten für die Stärke-Industrie umzufunktionieren. Sobald die letzten Nachtfröste vorbei sind, sollen exakt 384 transgene Kartoffeln den Zuckerrüben im Freiland Gesellschaft leisten.

Stärke ist ein besonders vielseitiger Rohstoff, der unter anderem in der Papier- und Pappeherstellung, für Chemikalien und‘ Arzneimittel, für Klebstoffe und im Textilbereich benötigt wird. Auch für die Produktion umweltfreundlicher, biologisch abbaubarer Kunststoffe wird Stärke gebraucht. Dieser „Kunststoff“ könnte zukünftig auf dem Acker wachsen, hofft Professor Lothar Willmitzer vom IGF. Besser als gewöhnliche Kartoffeln seien dafür die genmanipulierten Pflanzen geeignet, weil diese nur noch eine statt der üblichen zwei verschiedenen Stärkeformen produzieren.

Der Bauer erhält so einen einheitlichen Rohstoff mit klar definierten Eigenschaften, dem auf dem freien Markt gute Absatzchancen eingeräumt werden. Doch bis dahin ist es für die transgenen Kartoffeln und Zuckerrüben noch ein weiter Weg: vermarktungsfähige Produkte, so heißt es in einer Erklärung der KWS, stehen frühestens um das Jahr 2000 zur Verfügung.

(mein erster Artikel für die „Stuttgarter Zeitung“, erscheinen am 17. April 1993)

Gentherapie gegen Mukoviszidose geplant

Ethische Bedenken? Robert Williamson kann die Gedankengänge des Fragestellers nicht nachvollziehen, fühlt sich scheinbar persönlich angegriffen. „Ich sehe absolut kein ethisches Problem darin, die Behandlungsmöglichkeiten für eine große Anzahl von Menschen zu verbessern, die an einer sehr schweren Erbkrankheit leiden.“ Der hemdsärmelige Molekularbiologe von der Londoner St. Mary’s Hospital Medical School wird spätestens Ende des Jahres eine Gentherapie gegen die Mukoviszidose- auch Cystische Fibrose oder kurz CF genannt – erproben.

Wieviel Not sich hinter den medizinischen Fachausdrücken verbirgt, machte Williamson kürzlich auf einem Gentherapie-Symposium am Max-Delbrück-Centrum in Berlin-Buch deutlich: „Allein in Deutschland gibt es rund 10.000 Patienten; deren mittlere Lebenserwartung beträgt 24 Jahre.“ Ursache ist eine krankhaft veränderte Schleimproduktion in Lunge, Bauchspeicheldrüse, Leber und anderen Organen. Die zähe Flüssigkeit führt dazu, daß die Betroffenen häufig um Luft ringen müssen. Außerdem behindert sie lebenswichtige Verdauungsenzyme auf ihrem Weg in den Magen, weshalb die Nahrung nicht ausreichend verwertet wird.

Durch eine besonders nährstoffreiche Diät sowie eine ausgeklügelte Bewegungs- und Atemtherapie konnten in den letzten Jahrzehnten beeindruckende Erfolge erzielt werden. Zudem mildern neue Antibiotika die vielfältigen Infektionen der Atemwege, unter denen die Patienten zeitlebens zu leiden haben. Als letzter Ausweg kommt für einige wenige eine Herz-Lungen-Transplantation in Betracht. Die Fortschritte sind zwar recht beachtlich – noch in den fünfziger Jahren starben fast alle CF-Patienten im Kindesalter -, können aber nicht darüber hinwegtäuschen, daß doch immer nur die Symptome behandelt werden. Nun wollen gleich fünf Arbeitsgruppen weltweit neben Williamsons Gruppe noch ein französisches und drei amerikanische Teams das Übel an der Wurzel packen.

Seit 1989 kennt man das Gen, das, wenn es lädiert ist, zu einer Mukoviszidose führt. Es enthält die Informationen zur Herstellung eines Eiweißes, das im Normalfall Natrium- und Chloridionen aus den Zellen heraustransportiert. Bei siebzig Prozent aller Betroffenen fehlt lediglich einer von 300.000 Bausteinen des CF-Gens. Der fehlerhafte Bauplan führt zur Bildung eines defekten Eiweißes. Natrium- und Cloridionen bleiben deshalb in den Zellen, die ihrer Umgebung zum Ausgleich Wasser entziehen – aus einer dünnflüssigen Schutzschicht entsteht der gefürchtete zähe Schleim.

Obwohl inzwischen dreihundert verschiedene Mutationen des CF-Gens bekannt sind, von denen zwölf gravierende Folgen haben, konnte Williamson seinen Zuhörern in Berlin-Buch auch eine gute Nachricht überbringen: „Ich denke, Sie könnten 15 kaputte CF-Gene in jeder Zelle ihres Körpers haben. So lange auch nur ein normales CF-Gen vorhanden ist, bleiben Sie gesund.“ Diese Eigenschaft verbessert die Erfolgsaussichten einer Gentherapie erheblich.

Das Ziel der Wissenschaftler ist daher nicht besonders hoch gesteckt: „Wenn nur jede zwanzigste Zelle in einer Schleimschicht normal funktioniert, würde das für einen normalen Ionentransport schon genügen.“ Dies ist eine Einsicht, die man aus Versuchen in Zellkulturen sowie an Ratten und Mäusen gewonnen hat. Mit Hilfe von „umgebauten“ Erkältungsviren ist es Ronald Crystal vom Nationalen Gesundheitsinstitut der USA in Maryland als erstem gelungen, das menschliche CF-Gen in die Lungenzellen seiner Versuchstiere einzuschmuggeln.

Crystal benutzte dazu eine Art Nasenspray, mit dem die Viren samt der heilsamen Fracht eingeatmet wurden. In den Atemwegen der Ratten konnte der Mediziner daraufhin das menschliche Eiweiß nachweisen. Auch wenn statt der Viren winzige Fettkügelchen (Liposomen) als Vehikel für den Gentransfer benutzt und per Aerosolspray in den Organismus übertragen werden, überleben die manipulierten Zellen bis zu hundert Tage. Die Erfolge im Labor genügen nach Ansicht von Williamson, um die Therapie bald an CF-Patienten zu erproben. Gegenwärtig müssen sie sich mehrmals täglich vom lebensbedrohlichen Schleim freiklopfen.

Die zuständigen klinischen Prüf- und Ethikkommissionen haben bereits die Weichen gestellt: Alle fünf Arbeitsgruppen erhielten grünes Licht, um jeweils eine kleine Zahl freiwilliger Patienten zu behandeln. Schon innerhalb der nächsten Monate sei mit dem ersten Eingriff zu rechnen, meint Williamson, der seine Erlaubnis vor zwei Wochen bekam. Er freut sich auf den unmittelbar bevorstehenden Schritt aus der Theorie in die Praxis. „Hoffentlich wird dann in wenigen Jahren eine neue Behandlung zur Verfügung stehen.“

(erschienen in der Süddeutschen Zeitung am 15. April 1993)

Antisense-Medikamente gegen das Aids-Virus

Ein neues Konzept im Kampf gegen die Immunschwächekrankheit Aids erproben Wissenschaftler am Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg. Mit sogenannten Antisense-Genen will man die Vermehrung des Erregers in menschlichen Zellen verhindern. Wie das funktionieren soll und welche Erfolge man vorzuweisen hat, wollte ich von Dr. Georg Sczakiel wissen, dem Leiter der sechsköpfigen Arbeitsgruppe.

Sczakiel: Das Antisense-Prinzip beruht darauf, daß einzelsträngige Nukleinsäuren, die entscheidend sind für den viralen Replikationszyklus oder für die Expression genetischer Information sozusagen neutralisiert werden durch Doppelstrangbildung mit komplementärer RNA, in unserem Falle eben Antisense-RNA genannt.

Die in Form des Erbmoleküls RNA geschriebenen „molekularen Baupläne“ für das Aids-Virus werden also maskiert und damit unlesbar. Die Wirtszelle kann daher keine neuen Virusbestandteile mehr herstellen, zumindest die Vermehrung des Erregers wird verhindert.

Ein gutes Dutzend dieser Baupläne des Immunschwächevirus sind den Molekularbiologen heute genauestens bekannt. Jedes einzelne dieser RNA-Moleküle kann im Prinzip durch ein paßgenaues Gegenstück – ein Antisense-Molekül – blockiert werden.

Zwei Möglichkeiten gibt es zur Herstellung dieser molekularen Bremsklötze. Variante 1: Die Synthese im Chemielabor, wie sie weltweit von Dutzenden verschiedener Arbeitsgruppen praktiziert wird. Die Jahresproduktion liegt immerhin schon im Kilogramm-Bereich; und neue Geräte, welche die schwierige Synthese erleichtern würden, stehen kurz vor der Markteinführung. Allerdings müssen die Antisense-Moleküle bei diesem Verfahren wie gewöhnliche Arzneimittel auch immer wieder von neuem verabreicht werden.

Variante 2: Man bringt den Zellen bei, ihre Antisense-Moleküle selbst zu produzieren. Bei dieser „biologischen“ Methode müssen allerdings die Erbinformationen zur Herstellung der Antisense-Moleküle – die Antisense-Gene -in die Abwehrzellen eingeschmuggelt und im Zellkern fest eingebaut werden — ein ausgesprochen schwieriges Unterfangen. Dr. Sczakiel erinnert sich:

Sczakiel: Die Anwendung von Antisense-Genen wurde noch vor wenigen Jahren sehr skeptisch betrachtet und kaum einer hielt das Konzept für durchführbar und erfolgreich. Inzwischen haben wir gezeigt, daß man mit Antisense-Genen wenigstens im Reagenzglas Zellen vor HIV-Infektion schützen kann und wir denken daß das Konzept es nun wert ist, auch weiter verfolgt zu werden.

Der Gentransfer in die menschlichen Abwehrzellen gelang zwar selten, aber er gelang. Unter jeweils etwa 10000 Zellen fanden die Forscher die eine heraus, bei der das Manöver geklappt hatte. Die Zellen wurden anschließend vermehrt und bei ..

Sczakiel: .. solchen humanen T-Zell-Kulturen, die stabil Antisense-Genen aufgenommen haben, konnten mehr oder weniger stark ausgeprägte Schutzeffekte vor Ausbreitung des Virus gefunden werden. Bei niedrigen Virusgaben war ein Schutz über mehrere Monate zu beobachten. So haben wir zum Beispiel einer geschützten Kultur zwei Monate nach initialer Infektion humane Zellen zugegeben, die besonders leicht infizierbar sind, die sozusagen das Virus aus einer infizierten Kultur aufsaugen und vermehren können. Selbst unter diesen Bedingungen konnten wir kein infektiöses HIV-Partikel mehr nachweisen.

In Zellkulturen also hat man das Virus zum Schweigen gebracht. Trotz dieser beachtlichen Leistung ist keineswegs sicher, ob das Prinzip der Antisense-Gene auch bei menschlichen Patienten greifen würde, die von dem Immunschwäche-virus HIV befallen sind.

Sczakiel: Nun zunächst müssen wir auf diesen Befunden aufbauen und – ich fürchte in Kleinarbeit – solche Antisense-Gene weiter optimieren. Es ist zu erwarten, daß durchaus noch Spielraum für weitere Steigerungen von Hemmeffekten gegeben sind.

Erst wenn wir der Überzeugung sind, daß wir nun – in Anführungszeichen – optimale Konstrukte erzeugt haben oder nahe daran sind, würden wir diese abgeben, in eine klinische Phase eintreten und dann wohl in Zusammenarbeit mit Klinikern dieses anwenden wollen.

Denkbar wäre es zum Beispiel, Antisense-Gene mittels harmloser Viren in die Abwehrzellen von HIV-Infizierten einzuschmuggeln, eine Form der Gentherapie also. Dagegen arbeiten Wissenschaftler der Firmen Bayer und Hoechst gemeinsam an der Herstellung von Antisense-Molekülen im Chemielabor. Professor Wolf-Dieter Busse, Leiter des Fachbereichs Forschung bei der Bayer AG ließ durchblicken, daß man hier bei der Entwicklung eines Aids-Medikamentes „an vorderster Front“ mitmache.

(gesendet im Deutschlandfunk Anfang April 1993)