Gesundheit Diese Trends verändern die Medizin

Mikro-Labors zum Schlucken, OP-Roboter und Organe aus dem Reagenzglas - was wie Science-Fiction klingt, wird in Praxen, Kliniken und Forschungszentren schon Realität: Gendiagnostik, Digitalisierung und Automatisierung verändern die Medizin von Grund auf.

Spannende Entdeckungen
Higgs-Boson entdecktAuch wenn Physiker den Begriff "Gottesteilchen" nicht gerne hören, das Elementarteilchen Higgs-Boson ist von derart fundamentaler Bedeutung für die Physik, dass sich der Spitzname letztlich durchgesetzt hat. Der Nachweis dieses lange vorhergesagten Grundbausteins im Standardmodell der Teilchenphysik gelang Wissenschaftlern des europäischen Kernforschungszentrums CERN. Die Redaktion von "Science" sieht in dieser Entdeckung den wichtigsten Forschungsdurchbruch des Jahres 2012 - auch wenn die beteiligten Forscher noch nicht hundertprozentig sicher sind, dass ihr Fund tatsächlich das lang gesuchte Gottesteilchen ist. Mehr zur Entdeckung des Higgs-Bosons finden Sie hier. Quelle: dpa
Genom des Denisova-Menschen entschlüsseltViel ist es nicht, was Wissenschaftler bislang vom Denisova-Menschen gefunden haben, der nach dieser Höhle in Sibirien benannt wurde: Ein Stück Finger, ein Stück Zeh, ein Backenzahn - mehr ist von dieser vor 40.000 Jahren lebenden Urmenschen-Spezies bislang nicht entdeckt worden. Immerhin genug Material, um Forschern des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig eine umfassende Erbgutanalyse zu ermöglichen. Sie belegt, dass sich die Entwicklungslinien von Denisova- und modernem Menschen vor spätestens 780.000 Jahren getrennt haben müssen - viel früher als etwa beim Neandertaler, dessen Entwicklungslinie sich spätestens vor 320.000 Jahren von der unseren abspaltete. Mehr zum Denisova-Menschen finden Sie hier. Quelle: Presse
Fruchtbare Eizellen aus Stammzellen gewonnenDieser Schnappschuss einer Maus mit Nachwuchs markiert ein weiteres Forschungs-Highlight 2012. Japanischen Wissenschaftlern ist es gelungen, bestimmte Gene in Mäuse-Stammzellen so zu aktivieren, dass sie sich zu Vorstufen von Eizellen verwandelten. Mäuse, denen diese künstlichen Geschlechtszellen eingepflanzt wurden, brachten gesunden Nachwuchs zur Welt. Mehr zu dieser Entdeckung finden Sie hier. Quelle: dpa
Der "Himmelskran" des Marsrovers CuriosityDank der gut geölten PR-Maschine der US-Weltraumbehörde Nasa ist die Mission des Marsrovers Curiosity weit über die Grenzen der Wissenschaft hinaus bekannt geworden. Auch den "Science"-Redakteuren war die erfolgreiche Landung auf dem Roten Planeten eine Auszeichnung wert: Sie kürten Curiositys Landeshilfe, den "SkyCrane" zu einem Forschungs-Highlight 2012. An den Seilen dieses Himmelskrans wurde Curiosity in der letzten Phase der Landung langsam auf den Marsboden niedergelassen. Die aufwendige Technik war nötig, weil der Rover zu schwer gewesen wäre, um einen Aufprall mit dem sonst üblichen Schutz durch Airbags heil zu überstehen. Mehr über die Mission Curiosity finden Sie hier. Quelle: dpa
Röntgenlaser liefert Waffe gegen die Schlafkrankheit60 Millionen Menschen sind - vor allem im südlichen Afrika - von der gefährlichen Schlafkrankheit bedroht. Ein Protein des Erregers Trypanosoma brucei könnte als Waffe zu einer erfolgreichen Bekämpfung der Krankheit dienen. Doch dazu musste zunächst die molekulare Struktur des Proteins mit hoher Genauigkeit entschlüsselt werden. Mit dem stärksten Röntgenlaser der Welt am US-Forschungszentrum SLAC in Kalifornien ist deutschen Forschern dies gelungen. Quelle: Presse
Gene leichter abschaltenUm zu untersuchen, wie unser Erbgut funktioniert, nutzen Wissenschaftler Techniken, mit denen sich einzelne Gene gezielt abschalten lassen. Ein neues und deutlich einfacheres Verfahren für diesen "Gen-Knockout" haben Bonner Forscher entwickelt. TALENS (Transcription activator-like effector nucleases) heißt die Technik, die von der Science-Redaktion als ein Forschungs-Highlight 2012 gewürdigt wurde. Quelle: Presse
Majorana-Fermion nachgewiesenNein, mit der bekannten Gewürzpflanze hat das Majorana-Fermion nichts zu tun. Seinen Namen verdankt dieses Elementarteilchen dem italienischen Physiker Ettore Majorana (1906-1938), der seine Existenz schon 1937 voraussagte. Doch erst 2012 veröffentlichten niederländische Wissenschaftler eine Untersuchung, welche die Existenz des Majorana-Fermions - dem eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung von Quantencomputern zukommen könnte - definitiv bestätigte. Quelle: Presse
Kaum Müll im ErbgutLange ging die Wissenschaft davon aus, dass etwa 90 Prozent des menschlichen Erbguts gar keine Funktion habe. Erst die Arbeit des internationalen Forschungskonsortiums ENCODE machte deutlich, dass dieser vermeintliche DNA-Müll wichtige Aufgaben übernimmt, etwa bei der Steuerung der Gen-Aktivität. Daher gebührt auch den Erkenntnissen des ENCODE-Projekts ein Platz unter den zehn wichtigsten Forschungsergebnissen des Jahres 2012. Mehr über die Arbeit des ENCODE-Projekts finden Sie hier. Quelle: REUTERS
Prothesen steuern mit GedankenÜber Mini-Elektroden im Gehirn steuern Patienten spezielle Prothesen, die von Wissenschaftlern des Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory entwickelt wurde. Dank des Einsatzes solcher Brain-Computer-Interfaces sollen Gelähmte einmal in der Lage sein, unabhängig von fremder Hilfe im Alltag zu agieren. Mehr über diese Forschung finden Sie hier. Quelle: Presse
Dem Geheimnis der Neutrinos auf der SpurTief im Inneren von Sternen wie unserer Sonne entstehen Neutrinos. Forscher erhoffen sich von der Untersuchung dieser rätselhaften Elementarteilchen Antworten auf fundamentale Fragen über unser Universum. Doch Neutrinos geben ihre Geheimnisse nur sehr zögerlich preis: Da sie kaum mit Materie wechselwirken, sind aufwendige Versuchsanordnungen nötig, um an Informationen über sie zu kommen. Forschern des internationalen Daya Bay Reactor Neutrino Experiment ist dies in diesem Jahr gelungen, sie bestimmten den letzten sogenannten Neutrino-Mischwinkel. Ein Erfolg, der ihnen ihren Platz in der "Science"-Liste sicherte. Quelle: Presse

Obwohl die medizinische Versorgung immer größere Summen verschlingt, hängen Heilung und Überleben noch immer von erschreckend vielen Zufällen ab. So gibt es gegen Krankheiten wie bösartige Tumore oder Altersdemenz noch gar keine Mittel. Bakterien und Viren entwickeln Resistenzen. Und weil die heutigen Medikamente für Durchschnittsmenschen konzipiert sind, wirken sie nur bei einem Bruchteil der Patienten optimal, vielen schaden sie sogar.

Das aber ändert sich gerade, weil Gendiagnostik und Digitalisierung radikal neue Therapien ermöglichen. So können Ärzte mit Gentests vorab das optimale Medikament finden und damit teure Fehlbehandlungen vermeiden.

Die wichtigsten Trends im Überblick.

1. Gentest für Krankheitserreger

Wer heute zum Arzt kommt, etwa mit Heiserkeit oder Halsschmerz, hat große Chancen, ohne große Untersuchung wieder vor der Tür zu stehen - mit einem Rezept für ein Antibiotikum in der Hand. Viel mehr als einen kurzen Blick wird der Arzt kaum in den Rachen werfen. Dann heißt es hoffen, dass das Mittel anschlägt und die Erreger, die die Entzündung verursachen, nicht längst dagegen resistent sind.

Das wird künftig ganz anders aussehen: In fünf bis zehn Jahren nimmt der Arzt einen Rachenabstrich und prüft ihn mit einem vollautomatischen Genanalysegerät auf seinem Tisch. In Minuten ist dann klar, ob und welche krankmachenden Keime sich im Rachen des Patienten tummeln. Und ob sie Gene in ihrem Erbgut tragen, die sie immun gegen bestimmte Antibiotika oder Virostatika machen.

An der Universalanalyse arbeiten die Forscher noch. Doch erste vollautomatische Resistenztests gibt es schon. Das Unternehmen Curetis aus Holzgerlingen bei Stuttgart hat sie entwickelt. Bei Patienten mit Lungenentzündung oder Blutvergiftung kann ein Analyseroboter in weniger als drei Stunden den Erregertyp samt Resistenzen finden.

2. Gezielte Auswahl innovativer Bakterien- und Virenkiller

Präpariert mit dem Wissen aus der Genanalyse ihres Patienten, können Ärzte in den kommenden fünf Jahren bei immer mehr Erkrankungen gezielt jene Medikamente finden, die den Krankheitserreger garantiert ausmerzen. Die Abkehr vom heutigen Blindflug erspart den Patienten mitunter wochenlange Krankheit.

Ärzten werden zudem ganz neue Wirkstoffe zur Verfügung stehen. Zum Beispiel neue Bakterien-Killer, die Forscher des Fraunhofer-Instituts für Zelltherapie und Immunologie in Leipzig gefunden haben. Es sind kurze Ketten von Aminosäuren, sogenannte Peptide. Sie wirken gegen den Karieserreger Streptococcus mutans oder den gefürchteten Krankenhauskeim Staphylococcus aureus, behindern deren Wachstum oder töten sie, ohne menschlichen Zellen zu schaden. In 10 bis 20 Jahren, glauben Pharmaforscher, werden solche neuen Medikamente marktreif sein.

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