Hirnforschung: Wir wissen, dass wir kaum etwas wissen

Unter dem Titel "Das menschliche Gehirn - Erkundungen eines faszinierenden Organs" sprachen Prof. Dr. Wolf Singer, Prof. Dr. Dr. Elisabeth Binder und Prof. Dr. Jürgen Knoblich mit Moderatorin Maria Grunwald. Sie gaben u.a. Einblick in die Möglichkeiten und Limitationen von Hirnorganoiden. Organoide sind Organstrukturen, die mithilfe von Stammzellen in vitro erzeugt werden. Hirnorganoide stellen einen der wichtigsten aktuellen Forschungsansätze dar, um Teile des menschlichen Gehirns nachzubilden und somit Krankheiten erforschen zu können, über die die Wissenschaft noch zu wenig weiß, um sie behandeln zu können.

Hirnforschung: Methodische und intellektuelle Herausforderungen

Den wissenschaftlichen Auftakt machte Prof. Dr. Wolf Singer, emeritierter Professor am Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Gründungsdirektor des Ernst Strüngmann Instituts für Neurowissenschaften ebenda. Unter dem Titel "Die Faszination des menschlichen Gehirns. Was wir wissen – Konsequenzen und Herausforderungen" gab er zunächst einen Überblick über Erkenntnisse, die die Wissenschaft rund um unser Hirn als gesichert ansieht. Dazu zählt beispielsweise neben der Evolution des Organs auch welche Strukturen und Areale für Leistungen wie Sehen, Sprechen, Motorik aber auch moralisches Empfinden zuständig sind und wie sie miteinander agieren.

Psychiatrische Diagnosen: Vom Symptom zum Mechanismus

Den medizinischen Blickwinkel nahm im folgenden Vortrag Prof. Dr. Dr. Elisabeth Binder, Geschäftsführende Direktorin des Max-Planck-Instituts für Psychiatrie in München, ein. Sie befasste sich mit "Stand und Perspektiven der Behandlung psychiatrischer Erkrankungen".

Zum Einstieg verwies Binder darauf, dass psychiatrische Erkrankungen ein weltweites Problem darstellen. Sie zählen zu den Erkrankungen, die neben dem individuellen Leid der Betroffenen zur größten Krankheitslast für die Gesellschaft beitragen, z.B. durch Ausfall aus dem Beruf oder dem sozialen Leben. Hinzu komme, dass diese Erkrankungen schwierig zu behandeln seien. Daher bleibe die Hälfte der Patient:innen in einem Zustand, in dem sie nicht mehr auf dasselbe Funktionsniveau zurückkehrten wie vor der Erkrankung.

Binder bezeichnete es als Dilemma, dass die Psychiatrie noch immer ein nur sehr rudimentäres Verständnis der Krankheitsprozesse habe. Die Diagnosen seien rein symptombasiert, es gebe keine Biomarker, Behandlung fände nach dem Versuch und Irrtums-Prinzip statt. Zur Verdeutlichung führte sie an, dass es in der Inneren Medizin mehr als 3000 zugelassene klinische Tests gebe: von blutbasierten Untersuchungen über Ultraschall und EKG bis hin zum Blutdruckmessgerät. "In der Psychiatrie haben wir hingegen ein einziges zugelassenes diagnostisches Instrument: Das ist die Katalogisierung von Symptomen, die im Dialog von Patient und Therapeut erarbeitet werden. Alle unsere Diagnosen basieren nur auf Symptomen." 

Hirnorganoide: Rekapitulation des menschlichen Gehirns

Die momentan vermutlich vielversprechendste Methode zum besseren Verständnis des menschlichen Gehirns stellte Prof. Dr. Jürgen Knoblich, wissenschaftlicher Leiter am Institut für Molekulare Biotechnologie (IMBA) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften in Wien vor. Seinem Team gelang im Jahr 2013 die Synthetisierung eines Hirnorganoids, das die Entwicklung von einigen Teilbereichen des menschlichen Gehirns rekapituliert. 

Unter dem Titel "Hirnorganoide – ein Annäherungsversuch an das menschliche Gehirn" knüpfte er zunächst an die Aussagen Elisabeth Binders zu der großen Anzahl an Menschen mit psychischen Erkrankungen an. Ihr ständen relativ wenige Möglichkeiten gegenüber, diese Erkrankungen zu behandeln. In den letzten Jahrzehnten habe es keine neuen Wirkprinzipien gegeben, was dazu führte, dass die meisten Pharmafirmen aufgehört hätten, an neuen Medikamenten zu forschen. Die Erfolgsrate in der Medikamentenentwicklung für neurologische und psychiatrische Erkrankungen sei die niedrigste unter allen. "Aber", so Prof. Knoblich: "Es gibt Hoffnung!"

Ethische und rechtliche Aspekte

Die sich anschließende Diskussion thematisierte vor allem ethische und rechtliche Fragen zum Umgang mit Hirnorganoiden. Prof. Knoblich führte aus, Organoide verfügten unter anderem nicht über Blutgefäße. Ein Ansatz bestehe darin, Organoide in das Gehirn von Mäusen einzupflanzen, deren Blutgefäße in das Organoid hineinwachsen und es versorgen.

Aus dem Publikum gab es dazu eine nachhakende Frage: Wie könne man die Akzeptanz von Tierversuchen verbessern? Prof. Singer plädierte für mehr Aufklärung, mehr Transparenz, die Labore müssten den direkten Blick auf die Tiere erlauben. Er sagte: "Ich denke, wir müssen klarmachen, dass wissenschaftliche Neugier eine kulturelle Aktivität ist. Was uns ausmacht, ist, die Welt zu durchdringen." Gleichzeitig bezeichnete er die Tierversuche als den ethisch herausforderndsten Punkt der Hirnforschung. 

Organoide: "Ein tolles Werkzeug, das nicht alles erklären kann"

Elisabeth Binder wurde gefragt, was ihrer Meinung nach in der Stellungnahme zu Hirnorganoiden stehen sollte, die die Arbeitsgruppe der Leopoldina gerade erarbeitet. Sie sagte, es sei ihr wichtig, auch auf die Limitationen für die psychiatrische Forschung hinzuweisen. "Es wird viele Potenziale geben, aber es gibt auch viele andere Mechanismen oder Verschaltungen, die wir nicht darstellen können. Uns interessiert komplexes Verhalten. Organoide werden sich niemals verhalten können. Es ist ein tolles und neues Werkzeug, aber es kann nicht alles erklären", so die Forscherin. Wolf Singer stimmte dieser Aussage zu und verwies darauf, dass man bestimmte Fragestellungen zu psychiatrischen Erkrankungen nur am System selbst untersuchen könne, nicht an einem Ersatz wie den Organoiden.

Auf die Schlussfrage der Moderatorin, in welchen anderen Beruf sie gerne schlüpfen würden, um die Hirnforschung voranzubringen, legten sich alle drei Forschenden auf den Beruf der Erzieherin und des Erziehers fest. Prof. Binder stellte fest, in der Erziehung schwinge immer die Frage mit, wie optimale Bedingungen für die Entwicklung des Hirns gestaltet werden könnten. Prof. Knoblich ergänzte, Erziehung sei eine gesellschaftlich besonders wichtige Aufgabe.