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Sorgfältig asserviert und charakterisiert

Gut charakterisiertes Hirngewebe für die Forschung ist hierzulande knapp. Das Brain-Net Deutschland hilft Wissenschaftlern bei der Suche.

Januar 2011. In der Organisationszentrale des Brain-Net Deutschland am Institut für Neuropathologie der Ludwig-Maximilians-Universität München durchstöbert Dr. Sigrun Roeber die Datenbank nach passenden Proben für ein Hirnforschungsprojekt der Universität Magdeburg. Sie benötigt insgesamt zehn Substantia nigra-Proben von männlichen und weiblichen Patienten mit Morbus Parkinson, die zum Zeitpunkt ihres Todes nicht älter waren als 70 Jahre.

In der Datenbank des Brain-Net Deutschland sind detaillierte Informationen zu den Hirngewebeproben an insgesamt zehn deutschen Brain Banking Centres (BBC) gespeichert. Die Ärztin Sigrun Roeber kann hier sehen, ob ein Standort über eine passende Probe verfügt. Die Datenbank sagt ihr, wie alt der Spender einer Gewebeprobe war, welches Geschlecht er hatte, wie viel Zeit zwischen seinem Tod und dem Einfrieren der Probe verging, welche Diagnose gestellt wurde und wie lange die Probe schon in der Biobank lagert.

Trotzdem ist das „Matchen“, also der Abgleich der gesuchten Hirnsubstanz mit den im Brain-Net gelagerten Proben, nicht immer einfach. Oft fehlt es schlicht an geeignetem Probenmaterial. Nur 550 menschliche Gehirne mit pathologischen Veränderungen sowie lediglich 35 Kontrollgewebe von gesunden Probanden, die man zum Vergleich benötigt, lagern beispielsweise am Standort München des Brain-Net Deutschland. Da kann es bei der Suche für spezielle Forschungsfragestellungen schnell einmal eng werden.

Zu wenig Autopsien für die Forschung

Qualitativ hochwertige, gut charakterisierte menschliche Gehirne für die Forschung sind in Deutschland Mangelware. Werden bei Autopsien, die zur Klärung klinischer Fragestellungen routinemäßig durchgeführt werden mit Zustimmung der Angehörigen Gehirne entnommen, darf die Forschung diese nicht automatisch nutzen. „Dazu muss eine über die Erlaubnis zur Autopsie hinausgehende explizite Einverständniserklärung des betreffenden Patienten oder seiner Angehörigen vorliegen, und dies ist meistens nicht der Fall“, erklärt Prof. Dr. Dr. h.c. Hans Kretzschmar, der die Organisationszentrale des Brain-Net Deutschland leitet. „Es müssten viel mehr Ärzte ihre Patienten fragen, ob sie ihr Gehirn nach dem Tod für Forschungszwecke zur Verfügung stellen würden“, meint er. Doch davor schreckten die meisten Mediziner zurück, weil es ihnen unangenehm sei und Zeit koste.

Zudem sei die Bereitschaft der Bevölkerung zur Autopsie in allen Ländern der westlichen Hemisphäre rückläufig. „Heute gibt es immer mehr Menschen, die eine Autopsie verweigern“, sagt Kretzschmar. „Wurden am Pathologischen Institut der Ludwig-Maximilians-Universität München bis vor ca. 15 Jahren noch jedes Jahr um die 900 Hirnautopsien durchgeführt, sind es heute gerade noch etwa 300.“

Dabei sind mangels valider Tiermodelle Untersuchungen an gut charakterisiertem biologischem Material vom Menschen nach wie vor unverzichtbar, will man die Ursachen von verbreiteten Erkrankungen wie Demenz, Morbus Parkinson oder Multiple Sklerose finden.
Durch feingewebliche und biochemische Untersuchungsverfahren am Gewebe Verstorbener konnten beispielsweise die Medikamente zur Behandlung der Alzheimer-Demenz (Acetylcholinesterase-Hemmstoffe) und der Parkinson-Krankheit (L-DOPA) entwickelt werden.
Untersuchungen u.a. an Proben des Brain-Net Deutschland führten 2006 zu der Entdeckung, dass das Protein TDP-43 an Amyotropher Lateralsklerose (ALS) und Frontotemporaler Demenz ursächlich beteiligt ist. Zusammen sind von diesen beiden Krankheiten aktuell bundesweit rund 116.000 Menschen betroffen. Aufbauend auf dem genannten Forschungsergebnis versuchen Wissenschaftler nun herauszufinden, warum das Protein im Zytoplasma verklumpt. Dies ist die Voraussetzung dafür, eines Tages eine Therapie anbieten zu können. 

Brain-Net sichert Qualität und koordiniert Gewebeanfragen

Da die für die Hirnforschung so wichtigen humanen Gewebeproben in Deutschland schon lange knapp sind, wurde das Brain-Net 1999 mit Förderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung ins Leben gerufen. Es erleichtert die Bereitstellung von menschlichem Hirngewebe für die biomedizinische Forschung und stellt eine standardisierte, neuropathologische Diagnostik sicher.

Zehn universitäre Hirnbank-Zentren gehören dem Brain-Net an, in denen neurologische und psychiatrische Krankheiten nach pathologischen und genetischen Kriterien diagnostiziert werden. Jedes Zentrum ist für eine oder mehrere bestimmte neurodegenerative Krankheiten  zuständig und führt die Referenzbefundung für diese durch. Alle Zentren sammeln Hirngewebe und speichern klinische und neuropathologische Daten. Als Service-Einrichtungen stellen sie Gewebeproben aus ihren Sammlungen anschließend v.a. der biochemischen und molekularbiologischen Forschung in den Neurowissenschaften zur Verfügung. Die Organisationszentrale in München koordiniert die Gewebesammlung und Gewebeherausgabe an allen BBCs. Insgesamt konnten seit 1999 im Brain-Net bundesweit zentralnervöses Gewebe von ca. 1.100 Autopsiefällen gesammelt werden – zu wenig, um die zahlreichen Forschungsanfragen zu bedienen, die in der Münchener Zentrale eingehen.

Der Internetauftritt (www.brain-net.net/) dient als Informationsportal für Patienten, Ärzte und Wissenschaftler sowie für potenzielle Spender.

Unterstützung durch Patientenvereinigungen

Der aktiven Öffentlichkeitsarbeit des Brain-Net ist es zu verdanken, dass sich einige Patientenvereinigungen heute verstärkt an der Rekrutierung von Hirngewebe-Spendern beteiligen. „So konnten im Rahmen von klinischen Studien, wie z.B. der NNIPPS-Studie sehr wertvolle, klinisch gut und standardisiert charakterisierte Gehirne für die Hirngewebebank gewonnen werden. Auch die Zusammenarbeit mit dem Kompetenznetz Parkinson verlief sehr positiv und führte zur Zunahme der Bereitschaft von Parkinson-Patienten, das Gehirn nach dem Tod der Forschung zu überlassen.“, sagt Sigrun Roeber. Doch noch viel mehr Menschen – Kranke wie Gesunde – müssten diesem Beispiel folgen und ihr Gehirn für die Autopsie freigeben, um den Fortschritt in der Hirnforschung zu beschleunigen.

„Dafür muss man allerdings bei den Patienten mit der Werbung langfristig aktiv bleiben“, mahnt Roeber. Über die projektgebundene Förderung des Brain-Net, wie sie bislang praktiziert wird, könne dies jedoch nicht gewährleistet werden – im Dezember 2010 läuft die letzte Förderphase aus. „Was dann aus den kostbaren Proben des Brain-Net Deutschland wird, ist derzeit noch unklar“, sagt Prof. Kretzschmar, der für das Brain-Net mit seiner Forschungsinfrastruktur eine institutionelle statt einer Projektförderung für nötig hält.

Der Wissenschaftler von der Uni Magdeburg hat auf jeden Fall noch einen guten Zeitpunkt gewählt: Zu seiner Anfrage nach Substantia nigra kann Dr. Sigrun Roeber die passenden Proben liefern.

Zusammenspiel des Brain-Net Deutschland mit dem BrainNet Europe

1. Interview mit Prof. Dr. Dr. h. c. Hans Kretzschmar und Dr. Thomas Arzberger (Januar 2011)
2. Website des BrainNet