Forschungs-Meldungen

Vor zwölf Jahren entwickelte Martin Schwab, Direktor des Zürcher Instituts für Hirnforschung, ein Molekül der Hoffnung. Der Antikörper IN-1 schafft, was Neuroforscher jahrzehntelang für ein Ding der Unmöglichkeit hielten: Er lässt zerstörte Nerven des Rückenmarks nachwachsen. Seitdem glauben Querschnittgelähmte überall auf der Welt an die Möglichkeit einer Heilung.

Jetzt dürfen sie noch etwas mehr hoffen. "Wir sind einen Riesenschritt vorangekommen", freut sich Martin Schwab. In der heutigen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins "Nature" (Bd. 403, S. 383, 434 u. 439) berichten gleich drei Arbeitsgruppen, dass sie das Gen für den Stoff entschlüsselt haben, den IN-1 blockiert. Es ist ein Eiweiss, das Nervenwachstum verhindert und den Namen Nogo - "geht nicht!" - trägt. Es nistet in den Wänden von Myelinzellen, die die Nerven im Rückenmark und im Gehirn abschirmen, ähnlich wie es die Isolierung eines elektrischen Kabels tut.

180 Querschnittlähmungen pro Jahr

Teams um Frank Walsh von der britischen Firma SmithKline Beecham und Stephen Strittmatter von der Yale-University, USA, entschlüsselten das menschliche Nogo-Gen. Martin Schwab konnte jetzt das Gen des Ratten-Nogos entschlüsseln - ein wichtiger Schritt für die Grundlagenforschung. "Jetzt ist es ein Leichtes, gezielt Antikörper herzustellen, die speziell auf Tier oder Mensch abgestimmt sind", freut sich Schwab.

Allein in der Schweiz treten 180 Querschnittlähmungen pro Jahr auf. Schon beim Sturz von der Leiter kann die Wirbelsäule brechen. Das von ihr geschützte Rückenmark wird zerquetscht. In den Körperteilen, die unterhalb der Verletzung liegen, können die Gelähmten weder Muskeln bewegen noch Sinneseindrücke wahrnehmen. Doch während die Nerven nach Schnitten in der Haut wieder verheilen, erholen sich die Nerven des Rückenmarks nicht mehr. Irgendwann ist die Phase der ersten Lebensjahre, wo die Nerven des Zentralnervensystems wachsen und Kontakte knüpfen, beendet. Es sieht so aus, als hätten die Myelinzellen, die in dieser Nervenwachstumsphase noch nicht vorhanden sind, die Aufgabe, das komplexe Zentralnervensystem, bestehend aus zig Millionen Neuronen in Hirn und Mark, zu stabilisieren, indem sie weiteres Wachstum verhindern. Nogo scheint auf bislang unbekannte Art das Stoppsignal dafür zu geben. Das würde auch erklären, weshalb sich reizleitende Zellen ausserhalb von Gehirn und Rückenmark, wo es kein Myelin und damit auch kein Nogo gibt, jederzeit erholen können.

Bald Versuche beim Menschen

Der von Martin Schwab gefundene Antikörper IN-1 macht das Stoppsignal für das Nervenwachstum rückgängig, wie in Tierversuchen gezeigt wurde. Läuft alles optimal, ist in den kommenden Jahren mit ersten klinischen Versuchen beim Menschen zu rechnen. Man könnte kleine Pumpen mit IN-1 und vielleicht ein paar Nervenwuchsstoffen in das Rückenmark implantieren. Euphorie ist aber fehl am Platz: "Wir müssen noch sehr viel Glück haben. Negative Tests würden uns um Jahre zurückwerfen", sagt Schwab. Noch sind viele Fragen offen, etwa die, ob eine Therapie mit IN-1 Nebenwirkungen hat: "Noch wissen wir nicht genau, warum sich das Nogo-Protein überhaupt entwickelt hat", sagt Schwab. Es gehört zu einer kaum beachteten Eiweissfamilie, deren Funktion weitgehend unbekannt ist. Niemand kann wissen, ob Nogo noch andere wichtige Aufgaben erfüllt, die der Antikörper keinesfalls blockieren darf. Immerhin kann man solchen Fragen jetzt gezielt nachgehen. "Knockout-Mäuse", bei denen das Nogo-Gen ausgeschaltet ist, werden zeigen, welche Defizite ein Organismus ohne Nogo hat.

Die grösste Sorge vergangener Jahre plagt die Zürcher Forscher dagegen kaum noch: Lange Zeit war unklar, ob die nachwachsenden Fasern auch die richtigen Kontakte knüpfen. Eine chaotische Verkabelung würde nicht nur gezielte Bewegungen unmöglich machen, auch könnten Sinneseindrücke an falsche Adressaten geraten. Dauerhafte quälende Schmerzen wären die Folge.

"Die Nerven finden ihr Ziel", ist Schwab heute sicher. Er selbst hat herausgefunden, dass mit IN-1 behandelte gelähmte Ratten nach einiger Zeit wieder feinmotorische Bewegungen ausführen, an Seilen hochklettern oder Futterkügelchen greifen können ("Nature neuroscience", Bd. 1, S. 124). Erst vergangene Woche berichteten britische Neurobiologen, dass nachwachsende Neurone sich korrekt verkabeln ("Nature", Bd. 403, S. 312): Matt Ramer und Kollegen eines Londoner Zentrums für Hirnforschung verletzten bei Ratten die Nervenstränge zwischen Vorderbein und Rückenmark, die Sinneseindrücke zum Hirn leiten. Solche Verletzungen treten bei Menschen oft durch Verkehrsunfälle oder als Geburtsschäden auf. Arme oder Beine werden dann für immer taub, erscheinen fremd und sind kaum zu kontrollieren.

Abgerissene Nerven wuchsen wieder

Gewöhnlich hindern die Nogo-Proteine die abgerissenen Nerven daran, in das Rückenmark zurückzuwachsen. Doch die Briten pumpten an die Verletzung der Versuchstiere Nervenwuchsstoffe, von denen bekannt ist, dass sie in hohen Dosen die Nogo-Wirkung kompensieren. Tatsächlich wuchsen die Sinnesneurone nun in das Rückenmark zurück und - die eigentliche Sensation - fanden jene Zellen, die ihre Sinnesreize weiterleiteten. Die Ratten zogen ihre Pfoten weg, wenn sie erwärmt oder gedrückt wurden, und die Londoner Forscher konnten die korrekte Weiterleitung der Sinnesinformation direkt mit Elektroden überprüfen.

Für Schwab und die vielen anderen Forscher, die von der Hoffnung der Querschnittgelähmten getrieben werden, geht es also kontinuierlich voran. Die zahllosen Anfragen potenzieller Patienten - darunter auch der seit einem Reitunfall im Mai 1995 ab dem Halswirbel gelähmte frühere Superman-Darsteller Christopher Reeve - müssen sie dennoch immer wieder abweisen. Noch wissen sie zum Beispiel nicht, welcher Abschnitt von Nogo das Stoppsignal aussendet und welche Form das Eiweiss auf der Zelloberfläche einnimmt. Auch können sie nicht versprechen, dass die Antikörper und Nervenwuchsstoffe noch wirken, wenn eine Verletzung bereits länger zurückliegt. Zudem "brauchen die Nerven immer eine Brücke, entlang der sie wachsen können", sagt Schwab. Seine Experimente funktionieren nur, wenn das Rückenmark nicht völlig durchtrennt ist.

Zum Glück sind völlige Durchtrennungen des Rückenmarks eher selten. Doch selbst diese wollen Neuroforscher eines Tages kurieren. Lars Olson vom Karolinska Institut in Stockholm entwickelt seit Jahren eine aufwändige Operation, bei der er feine Nerven aus einer anderen Stelle des Körpers als Wegweiser in den Rückenmarksspalt einpflanzt. Bei Ratten funktioniert die Technik bereits einigermassen, und erste Versuche einer Kombination aus Operation und IN-1-Therapie laufen natürlich auch schon längst.

Von Peter Spork

aus: Tages-Anzeiger (Schweiz) vom 27.01.2000