Die Brücke am Mark

Unter dem Mikroskop konnten die Forscher erkennen, dass die OECs sich eng nebeneinander legten und so eine Brücke zwischen den beiden Enden des durchtrennten Rückenmarks bildeten. An diesem Gerüst wuchsen die regenerierenden Fortsätze entlang - bis in die unversehrten Rückenmarksregionen unterhalb des Transplantats hinein. Dabei bildete sich auch die für die Impulsübertragung wichtige Myelinschicht aus. In der Folge konnten die Ratten wieder mit ihren Vorderpfoten nach Futter greifen und selbst komplexe motorische Aufgaben wie Klettern bewältigen. Und der vielleicht entscheidende Punkt: Die Behandlung funktionierte selbst dann noch, wenn die Verletzung bereits mehrere Monate zurücklag! Auch Hans Keirstead vom Reeve-Irvine-Institute der University of Californiaarbeitet mit olfaktorischen Hüllzellen - allerdings mit menschlichen. Um ihr therapeutisches Potenzial zu klären, transplantierte Keirstead einer Gruppe rückenmarksverletzter Nager humane OECs, die wieder in Zellkultur vermehrt wurden. Eine zum Vergleich herangezogene zweite Tiergruppe mit ähnlich schweren Schäden erhielt keine Behandlung.
»Zuerst sahen wir, dass die gelähmten Ratten nach der Transplantation ihre Fähigkeit zu laufen zurückgewannen«, berichtet Keirstead. Am Mikroskop erlebte der Forscher dann eine Überraschung: Die Narbe war in beiden Gruppen gleich ausgeprägt! Nur blockierte sie bei den behandelten Ratten nicht mehr das Auswachsen der Nervenfasern. Keirstead hofft, dass die Zellen deshalb vielleicht sogar Patienten helfen könnten, deren Verletzung schon mehrere Monate oder gar Jahre zurückliegt.
Allein in Deutschland leben 50 000 Menschen mit einer chronischen Querschnittslähmung. Keirstead versucht aber nicht nur, vollständig abgeschnittenen Nervenfasern zu neuem Wachstum zu verhelfen.
Denn um Querschnittsgelähmten bestimmte wichtige Fähigkeiten zurückzugeben, etwa die Kontrolle über Blase und Darm oder die Sexualfunktion, ist das gar nicht unbedingt nötig. Der Grund: Mehr als die Hälfte aller Rückenmarksverletzungen sind unvollständig - es sind zwar viele, aber längst nicht alle Fasern durchtrennt. In diesen Fällen sind die Nervenverbindungen also noch mehr oder weniger intakt, doch die Quetschung und Entzündung haben ihre Myelinschicht beschädigt. Und ohne diese funktioniert die Signalübertragung zwischen den Rückenmarksneuronen nicht mehr richtig.
Im ZNS kümmern sich die so genannten Oligodendrocyten darum, das Myelin herzustellen. Keirstead versuchte nun, mit Hilfe dieser Stützzellen die durch die Verletzung hüllenlos gewordenen Axone
wieder zu isolieren.

Flexible Multitalente

Hierzu bediente sich der Forscher der hier zu Lande umstrittenen embryonalen Stammzellen. Deren herausragende Eigenschaft: Sie können sich prinzipiell in jeden Zelltyp des menschlichen Körpers
verwandeln. Keirstead brachte sie nun als erster Wissenschaftler durch spezielle Kulturbedingungen dazu, sich mehrheitlich zu Vorläuferzellen von Oligodendrocyten zu entwickeln - zu OPCs (Oligodendrocyte Progenitor Cells). Auch therapeutisch hatten die kalifornischen Forscher mit diesem Ansatz Erfolg, zumindest wenn sie mit der Behandlung früh genug begannen. Einer Gruppe gelähmter Ratten spritzten sie die OPCs sieben Tage nach der Verletzung ins Rückenmark. Neun Wochen später hatten die Tiere ihre Bewegungsfähigkeit teilweise zurückgewonnen; sie liefen und konnten ihr eigenes Gewicht wieder tragen. »Sie spielen nicht gerade Fußball, aber es geht ihnen außerordentlich gut«, scherzte Keirstead bei der Vorstellung seiner Ergebnisse auf dem Jahrestreffen der Society for Neuroscience im Oktober 2004. »Die Zellen überlebten, wanderten und bildeten neue Myelinschichten um die Nervenfasern. Wir haben also die verloren gegangene Isolierung repariert.«
Bei einer zweiten Gruppe von Ratten, die erst zehn Wochen nach der Verletzung OPCs bekamen, tat sich hingegen nichts. Keirstead vermutet, dass dann das inzwischen entstandene Narbengewebe die Myelinisierung blockiert. Möglicherweise könnte sich hier eine Kombinationstherapie mit den olfaktorischen Hüllzellen als wirksam erweisen. Wenn solche Ideen zur Sprache kommen, verweist der Zürcher Martin Schwab jedoch gleich auf die Schwierigkeiten: »In dieser Richtung wurde bereits viel probiert, die Ergebnisse waren bisher aber eher entmutigend. Kombinationstherapien erweisen sich schon im Tierexperiment als extrem komplex.«
Noch ein ganz anderes Problem treibt Schwab zunehmend tiefe Sorgenfalten auf die Stirn. Im publikumswirksamen Forschungsgebiet Rückenmarksverletzungen scheinen ungewöhnlich viele Wissenschaftler noch unausgereifte Therapien auch an Menschen zu testen. »Seit dreißig Jahren laufen bei Querschnittsgelähmten fragwürdige Experimente; die wissenschaftliche Grundlage ist dabei meist rudimentär«, kritisiert der schweizerische Neurowissenschaftler. Einen neuen Ansatz vorschnell an menschlichen Patienten anzuwenden, berge enorme Risiken - etwa die Gefahr von Phantomschmerzen, wenn die nachwachsenden Nervenbahnen falsche Verbindungen eingehen. »Wir müssen wissen, was wir tun!«, fordert Schwab. Konkret heißt das: zunächst an Zellkulturen testen, dann an Nagetieren, danach an Affen. Und erst, wenn man auf diese Weise genügend über Wirkungen und Nebeneffekte gelernt hat, darf der Test an Menschen folgen. »Ratten und Menschen weisen dramatische Unterschiede auf - von der Art zu gehen bis zur Größe ihres Rückenmarks«, mahnte denn auch das Wissenschaftsmagazin »Science« in diesem Zusammenhang.

»Die meisten Patienten hoffen gar nicht auf ein Wundermittel. Ihnen hilft schon das Wissen, dass an Therapien gearbeitet wird«