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Zwangsarbeit in der Forschung

Zu 1750 Stunden unbezahlter Forschungsarbeit wurde Syed Zaki Salahuddin verurteilt. Der Wissenschaftler hatte bis vor kurzem noch im Labor des Amerikaners Robert Gallo an der Aufklärung der Immunschwäche Aids gearbeitet. Richter John Hargrove befand ihn jetzt für schuldig, öffentliche Forschungsgelder missbraucht zu haben. Nun muss Salahuddin 12.000 Dollar Geldstrafe zahlen und während der nächsten vier Jahre unentgeltlich sämtliche freien Samstage opfern, um nach den Ursachen des rätselhaften Yuppie-Syndroms zu forschen. Einer der Ankläger meinte dazu: „Ich halte es für eine gute Idee, Salahuddins wissenschaftliche Fähigkeiten auszunutzen.“ In ähnlichen Fällen waren Wissenschaftler zu EDV-Arbeiten verurteilt worden. Über den Erreger der Yuppie-Krankheit, die durch dauerhafte Müdigkeit gekennzeichnet ist, gibt es derzeit nur Spekulationen. Vermutlich handelt es sich dabei um ein Virus.

(erschienen in der WELT am 14. November 1990. Letzte Aktualisierung am 10. Mai 2017)

Weitere Infos zum Fall Salahuddin fand ich in der New York Times.

Künstliche Leber im Tierversuch erfolgreich

Man nehme: einige Streifen feinfaseriges Gore-Tex („Engelshaar“), etwas Kollagen und dazu einen Schuss Wachstumsfaktor und ein paar Leberzellen. Nach sorgfältigem Mischen dieser „Zutaten“ erhält man ein Kunstorgan, das in der Lage ist, die Funktion einer Leber zu übernehmen. Was wie die Phantasie eines Science-fiction-Autors anmutet, wurde im Tierversuch bereits erfolgreich erprobt.

Das „Neo-Organ“, entwickelt von den amerikanischen Forschern John Thompson und Thomas Maciag, entsprang dem Versuch, angeborene Mangelkrankheiten durch die Gabe gesunder Zellen zu beheben. Dazu waren zwei Hürden zu nehmen: Ohne ausreichende Nährstoff-Versorgung können nur wenige Zellen überleben. Erst wenn über Blutgefäße Sauerstoff und Zucker geliefert werden, kann sich das Kunstorgan entwickeln.

Thompson und Maciag lösten beide Probleme, indem sie fein gesponnene Gore-Tex-Fäden mit dem Eiweiß Kollagen überzogen und dann in einer Nährlösung bebrüteten, die das biologische Signalmolekül HBGF enthielt. Die schwammartigen Gebilde wurden dann in die Bauchhöhle von Ratten eingepflanzt und zunächst sich selbst überlassen.

Als die Forscher vier Wochen nach der Operation die Bauchhöhle wieder öffneten, trauten sie kaum ihren Augen: Offensichtlich von HBGF angelockt, hatten sich Blutgefäße ausgebildet, die das Kunstorgan mit dem umliegenden Gewebe verbanden. Unter dem Mikroskop konnten die Wissenschaftler verschiedenste Zelltypen entdecken, die sich um die Gore-Tex-Fäden gruppiert hatten – Muskelgewebe und sogar Nervenzellen haben sie gefunden.

In einem zweiten Experiment wurde versucht, mit Hilfe der entstandenen Neo-Organe eine Erbkrankheit zu korrigieren. Die Forscher nahmen Ratten, deren Leber nicht mehr den Gallenfarbstoff Bilirubin entgiften konnte – die Tiere litten also an Gelbsucht. Die Forscher besiedelten die Neo-Organe mit gesunden Leberzellen und schon am nächsten Tag sank der Bilirubingehalt des Blutes deutlich ab. Die transplantierten Zellen hatten in dem Neo-Organ ein neues Zuhause gefunden und begannen sofort mit der Entgiftungsarbeit. Nach etwa drei Wochen hatte die künstliche Leber ihre Arbeit voll aufgenommen und auch sechs Monate später funktionierte das Neo-Organ noch einwandfrei.

Auch beim Menschen sind eine Reihe von Krankheitsbildern bekannt, die auf einen gestörten Billrubinstoffwechsel zurückgehen. Thompson und Maciag sehen hier eine Vielzahl von Anwendungen. Auch die Milz und Herzkranzgefäße haben die Wissenschaftler im Visier. Thompson ist besonders von der Aussicht begeistert, dass die Kunstorgane auch Nervenzellen bilden könnten und denkt dabei an die Opfer der Alzheimerschen Krankheit und anderer Störungen des Nervensystems.

Die Befürworter einer Gentherapie am Menschen sind ebenfalls hellhörig geworden. Sie sehen in den Neo-Organen ein geeignetes Vehikel, um gentechnisch veränderte Zellen in den menschlichen Organismus einzuschleusen. Dort könnten sie dann vor Ort die verschiedensten Wirkstoffe produzieren und so als Medikamentendepot dienen.

Gegen Herz- und Kreislauferkrankungen werden in den Laboratorien bereits neue Waffen geschmiedet. Genetisch programmierte Endothelzellen könnten die verschiedenen Wirkstoffe direkt in die Blutbahn abgeben. James Wilson von der Universität Michigan hat die ersten Versuche an Hunden bereits erfolgreich abgeschlossen. Während Wilson künstliche Arterien mit seinen Zellen besiedelte, gelang es seinem Kollegen Gary Nabel, die beschädigten Blutbahnen einer Schweinerasse neu auszukleiden. Bisher haben beide Arbeitsgruppen nur einen „Genmarker“ benutzt, der es ihnen erlaubte, den Weg der implantierten Zellen zu verfolgen.

Schon bald aber soll das Gen für TPA zum Einsatz kommen, wodurch Blutgerinnsel aufgelöst oder verhindert werden könnten. Dazu müsste die – bekannte – Erbinformation für die Herstellung von TPA in die Zelle eingeschmuggelt werden. Ein „genetischer Schalter“ würde dafür sorgen, daß die Produktion dieser lebenswichtigen Substanz durch den behandelnden Arzt reguliert werden könnte. Mit der gleichen Methode ließe sich möglicherweise der Arterienverkalkung beikommen. Bluter und Zuckerkranke sind weitere Patientengruppen die für eine derartige Therapie in Frage kämen.

Auch bei der Behandlung von Aids könnten die neuen Erkenntnisse zu Fortschritten führen. French Anderson vom Nationalen Gesundheitsinstitut in Maryland hat sich zusammen mit Robert Gallo vom Nationalen Krebsinstitut, bereits eine Strategie überlegt, wie das Aids-Virus (HIV) zu attackieren sei. Sie wollen ein Eiweiß namens CD4 nutzen, das theoretisch in der Lage ist, dem Virus den Zugang zu seinen Wirtszellen zu versperren, CD4 befindet sich zurzeit in der ersten Phase der klinischen Versuche, in einem Stadium also, in dem das Eiweiß an einer kleinen Zahl von Patienten auf seine Verträglichkeit untersucht wird.

Allerdings werden die Moleküle, die mehrmals täglich gespritzt werden müssen, im Blut der Patienten innerhalb kürzester Zeit wieder abgebaut. Andersons Team hat daher den molekularen Bauplan für CD4 in weiße Blutkörperchen (Lymphozyten) eingebaut. Wenn es den Forschern gelingt, diese Lymphozyten zur Produktion größerer Mengen an CD4 zu „überreden“, sollen die Zellen in die Bauchhöhle von Aids-Patienten implantiert werden. Im Inneren eines Neo-Organs könnten die manipulierten Lymphozyten dann das Aids-Virus über längere Zeiträume hinweg in Schach halten.

(leicht gekürzt erschienen in der WELT vom 23. Juni 1990)

Was ist daraus geworden? „Künstliche Organe“ im Sinne dieses Artikels gibt es für den routinemäßigen Einsatz in der Praxis noch immer nicht. Am nähesten ´dran scheint die Forschung mit einer Bauspeicheldrüse aus der Retorte für Typ-1-Diabetiker. Zur Entgiftung außerhalb des Körpers wurde aber das technische System MARS entwickelt und zugelassen bei chronischem Leberversagen von Neugeborenen, Kleinkindern und Kindern, die auf ein Spenderorgan warten.

Aids-Forschung im Jahr 1990

Die Immunschwächekrankheit Aids wurde erstmalig im Juni 1981 bei jungen amerikanischen Homosexuellen festgestellt. Zwei Forschergruppen, eine französische um Luc Montagnier am Pariser Pasteur-Institut und eine amerikanische um Robert Gallo am amerikanischen Krebsinstitut waren es, die das Virus als erste isolieren und in Zellkulturen vermehren konnten.

Ein Aids-Virus beim Verlassen einer infizierten Zelle (Foto: NIH via Wikipedia)

Damit war die Grundlage für eine weitere Erforschung des Virus gelegt. Montagnier verkündete die Entdeckung im Oktober 1983, erst Jahre später einigte man sich auf den Namen HIV (Humanes Immundeffizienz Virus). Die weitere Entwicklung vollzog sich mit rasender Geschwindigkeit: Noch im gleichen Jahr der Entdeckung stand ein Bluttest zur Verfügung, mit dem die Infektion nachgewiesen werden konnte. In mehreren Labors wurde das genetische Material des Virus isoliert (geklont) und in seine Bestandteile zerlegt.

Man fand ein sehr kompliziertes Regelwerk mit dem HIV sich lange Zeit unbemerkt in infizierten Zellen aufhalten kann, um dann schlagartig neue Viruspartikel zu produzieren. 1984 gelang es Robin Weiss, dem Direktor des Londoner Krebsforschungsinstitutes, das Virus an der Infektion seiner Wirtszellen zu verhindern – zumindest im Reagenzglas. Weiss blockierte dafür die Bindungsstellen von HIV mit einem Antikörper, ein Ansatz der heute bereits im Stadium der klinischen Erprobung ist.

1985 fand Montagnier ein zweites Aids-Virus (HIV-2) in Blutproben von Patienten, die lange Zeit in Guinea-Bissau gelebt hatten, einer ehemaligen portugiesischen Kolonie in Westafrika. In der Zwischenzeit hat man auch mehrere HIV-Verwandte gefunden, die Affen infizieren. Obwohl die Entstehung des Virus noch nicht völlig geklärt ist, spricht vieles dafür, das HIV vor spätestens 25 Jahren im westlichen Afrika zum ersten Mal auf den Menschen übertragen wurde.

Auf der Suche nach Medikamenten die das tödliche Virus stoppen können wurden tausende von möglichen Substanzen erprobt. So hatte beispielsweise die Arbeitsgruppe von Samuel Broder am Nationalen Krebsinstitut der USA schon im Frühjahr 1985 unter 300 getesteten Substanzen 15 gefunden, die die Vermehrung des Virus im Reagenzglas unterbinden können. Als besonders erfolgversprechend erschien AZT (Azidothymidin), das im Juli 1985 an den ersten Patienten abgegeben wurde. Im Herbst 1986 hatten Studien an 12 amerikanischen Kliniken gezeigt, dass AZT die Lebenserwartung von Aids-Patienten erhöht und die Lebensqualität verbessern kann. Eine Heilung durch AZT ist allerdings nicht möglich, auch sind die Nebenwirkungen erheblich, so dass AZT nicht von allen Betroffenen eingenommen werden kann. Andere Medikamente wie Dideoxyinosin (DDI), die dem AZT in Struktur und Wirkungsweise sehr ähnlich sind, befinden sich derzeit in Erprobung. Vorläufig allerdings bleibt AZT das einzige zugelassene Medikament gegen Aids.

Langfristig streben die Forscher allerdings nicht die Entwicklung immer neuer Medikamente an, sondern die Entwicklung eines Impfstoffes, mit dem sich die Krankheit von vornherein verhindern ließe. Im Gegensatz zu anderen Viren, wie den Erregern von Masern und Mumps, von Pocken und Polio wird die Entwicklung eines HIV-Impfstoffes durch mehrere Umstände erschwert: Das Virus kann sich innerhalb der befallenen Zellen verstecken, zudem fehlt es an einem geeigneten Tiermodell, das die gleichen Symptome wie befallene Menschen zeigt. Möglicherweise können hier Mäuse mit einem menschlichen Immunsystem aushelfen, wie sie unter anderem von Gallo untersucht werden. Es bleiben aber die ethischen Probleme beim Verabreichen eines Impfstoffes zu überwinden, dessen Wirksamkeit noch nicht belegt ist.

Ob der Entwickler des Polio-Impfstoffes, Jonas Salk mit getöteten Aids-Viren Erfolg haben wird, ob einzelne Bestandteile des Virus ausreichen oder ob andere, unkonventionelle Impfstrategien zum Ziel führen werden ist derzeit noch nicht abzusehen.

(Ein nach meinen Unterlagen offenbar unveröffentlichter Hintergrundbericht)

Was ist daraus geworden? Als das Aids-Virus sich in den 1980er und 1990er Jahren weltweit verbreitete, war dies die wohl wichtigste und bedrohlichste Entwicklung in der Biomedizin. Entsprechend oft habe ich darüber geschrieben und durfte mitverfolgen, wie (auch unter dem Druck der Aktivisten) innerhalb kürzester Zeit immer bessere Medikamente entwickelt wurden und die Epidemie durch große Aufklärungskampagnen begrenzt wurde. Natürlich gab es bei dieser Geschichte nicht nur Helden, sondern auch Schurken, die durch ihr Zögern oder aus Konkurrenzdenken noch schnellere Fortschritte verhindert haben. Dennoch sollte man den Erfolg im Kampf gegen diese Seuche nicht kleinreden. Inzwischen ist AIDS zu einer beherrschbaren Krankheit geworden – und dies nicht nur in den Industrieländern. Wer genauer wissen will, wie es dazu gekommen ist, dem empfehle ich von Randy Shilts „And the Band Played On“ (deutsch: „Und das Leben geht weiter„) und von David France „How to Survive a Plaque„.