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Studie aus Israel weckt neue Hoffnung für Querschnittsgelähmte

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Von: Pamela Dörhöfer

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Auf den Rollstuhl verzichten zu können, ist für viele Querschnittgelähmte bislang nur ein Traum.
Auf den Rollstuhl verzichten zu können, ist für viele Querschnittgelähmte bislang nur ein Traum. © Getty Images

Forschende aus Israel und der Schweiz wollen mit unterschiedlichen Methoden die Gehfähigkeit von Querschnittgelähmten wieder herstellen. Studien liefern positive Ergebnisse.

Tel Aviv/Lausanne – Die Ergebnisse zweier Studien aus Israel und der Schweiz lassen die Hoffnung aufkeimen, dass Menschen mit Querschnittlähmung in Zukunft wieder ein Leben ohne Rollstuhl ermöglicht werden kann. Wie bald das der Fall sein könnte, ob die positiven Daten der Praxis standhalten und welche Patientinnen und Patienten genau profitieren, ist aber noch ungewiss. Die beiden vorgestellten Ansätze sind völlig unterschiedlich, einer basiert auf Gentechnik, der andere auf Elektrostimulation.

Spektakulär klingt, was die Universität Tel Aviv von ihrer im Fachmagazin „Advanced Science“ publizierten Studie berichtet. Forschende des Sagol Center for Regenerative Biotechnology der israelischen Hochschule haben demnach erstmals Rückenmarksgewebe in 3D entwickelt und gelähmten Mäusen implantiert. Die Ergebnisse bezeichnet das Team als „sehr ermutigend“. In der Mitteilung der Universität Tel Aviv ist von einer „bahnbrechenden Studie“ und einer Erfolgsquote von etwa 80 Prozent bei der Wiederherstellung der Gehfähigkeit der Tiere die Rede. Als nächstes soll die Technologie in klinischen Versuchen an Menschen getestet werden. Die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler hoffen, dass das Verfahren in „wenigen Jahren“ in der Praxis eingesetzt werden kann und gelähmte Menschen in die Lage versetzt, „wieder aufstehen und gehen zu können“.

Neue Hoffnung für Querschnittsgelähmte: Gentechnik-Ansatz liefert gute Zahlen bei Mäusen

Biomediziner und Studienleiter Tal Dvir erklärt, wie er und sein Team vorgegangen sind: Zunächst wurde bei einer Biopsie Patienten Bauchfettgewebe entnommen. Wie alle Gewebe im Körper besteht es aus Zellen und einer extrazellulären Matrix, Letztere enthält Substanzen wie Kollagene und Zucker, liegt zwischen den Zellen und umgibt diese wie ein Geflecht. „Nachdem wir die Zellen aus der extrazellulären Matrix getrennt hatten, haben wir sie mit Hilfe von Gentechnik umprogrammiert und in einen Zustand zurückgeführt, der embryonalen Stammzellen ähnelt, nämlich Zellen, die zu jeder Art von Zelle im Körper werden können“, erläutert der Wissenschaftler. Außerdem produzierten die Forschenden ein personalisiertes Hydrogel, das keine Abstoßungsreaktion hervorruft. „Wir haben dann die Stammzellen in Hydrogel eingekapselt und in einem Prozess, der die embryonale Entwicklung des Rückenmarks nachahmt, die Zellen in 3D-Implantate für neuronale Netzwerke umgewandelt, die Motoneuronen enthalten.“ Motoneuronen sind Nervenzellen, die Kontrolle über einen Muskel ausüben.

Die menschlichen Rückmarksimplantate wurden anschließend Mäusen eingepflanzt, von denen ein Teil akut – erst seit kurzem – und ein anderer Teil chronisch gelähmt war (was bei Menschen einer Lähmung seit mindestens einem Jahr entspricht). Laut der Studie konnten nach der Behandlung 100 Prozent der Mäuse mit akuter und 80 Prozent der Mäuse mit chronischer Lähmung wieder laufen. Tal Dvir spricht von einem „rasanten Rehabilitationsprozess“ der Nager. „Unser Ziel ist es, für jeden gelähmten Menschen personalisierte Rückenmarksimplantate herzustellen, die eine Regeneration des geschädigten Gewebes ohne Abstoßungsgefahr ermöglichen.“ Der Wissenschaftler hat bereits 2019 mit Partnern aus der Industrie eine Firma gegründet, die die Technologie künftig kommerziell verfügbar machen soll.

Stimulation mit Elektroden bei Querschnittslähmung: Neue Studie aus der Schweiz

Bei der zweiten Studie handelt es sich um eine Arbeit der Universität Lausanne, die im Fachmagazin „Nature Medicine“ veröffentlicht wurde. Hier sind die Forschenden völlig anders herangegangen. Sie entwickelten ein Implantat mit 16 kleinen Elektroden, das über eine personalisierte Stimulation Querschnittgelähmten helfen soll, schneller wieder stehen und gehen zu lernen, als es bislang mit experimenteller Technik möglich war.

Das Schweizer Team hatte drei Probanden einen elektrischen Pulsgeber, ein Kabelbündel und das neu entwickelte Array mit den 16 Elektroden implantiert. Letztere werden so in der Wirbelsäule platziert, dass sie über Nervenfasern Motoneuronen im Rückenmark stimulieren und darüber Muskeln im Bein und im Rumpf gezielt aktivieren sollen. Die elektronischen Impulse sollen dabei individuell auf den jeweiligen Menschen eingestellt werden.

Laut der Studie seien die drei Probanden bereits wenige Stunden nach der Behandlung in der Lage gewesen, erste Muskelbewegungen in ihren Beinen hervorzurufen. Nach mehreren Monaten Training hätten sie es dann geschafft, mit Gehhilfen stundenweise zu stehen und zu gehen. Allerdings mussten sie die Bewegungen über einen Tablet steuern, ohne diese technische Hilfe ließen sie sich nicht willkürlich hervorrufen.

Querschnittslähmung: Einen Ansatz für alle wird es nicht geben

Das Prinzip hatten die Forschenden bereits 2018 vorgestellt, nun aber verbessert, so dass mehr Muskeln bewegt werden können. In Stellungnahmen für das Science Media Center würdigen nicht an der Studie beteiligte Forschende die Arbeit als wichtigen Fortschritt. Norbert Weidner, Ärztlicher Direktor der Klinik für Paraplegiologie am Universitätsklinikum Heidelberg, sagt, eine grundsätzlich Anwendung sei „nun auch bei komplett Querschnittgelähmten denkbar“. Winfried Mayr vom Zentrum für Medizinische Physik und Biomedizinische Technik der Medizinischen Universität Wien gibt aber zu bedenken, dass das Verfahren nicht für alle Querschnittgelähmten geeignet sei. Es müssten „ganz bestimmte Ausprägungen der Verletzung gegeben sein, um auf diesem Weg weiterzukommen“. Das sei aber bei sehr vielen Betroffenen nicht der Fall.

Trotz aller positiven Fallbeispiele müsse betont werden, dass „sich leider keine baldige Lösung für alle von Querschnittlähmung Betroffenen abzeichnet“. Das bestätigt auch Rainer Abel, Chefarzt der Klinik für Orthopädie und Querschnittgelähmte am Klinikum Bayreuth. Es werde nicht „die eine Methode“ geben. Dafür sei das gestörte System des Nervensystems „viel zu komplex“. Aber die Ergebnisse seien „sehr ermutigend und werden sicher ihren Platz in der Therapie finden“. (Pamela Dörhöfer)

Chirurgen in Australien gelang es zuletzt, mit Hilfe einer komplexen Nerventransplantation gelähmten Patienten die Bewegung von Armen und Händen wiederzugeben. Die Erfolgsquote der bis dato selten angewandte OP-Methode ist groß.

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