Doping fürs Gedächtnis

Ob Eric Kandel sich erinnert? Eine „Gedächtnispille“ sei in greifbarer Nähe behauptete der Medizinnobelpreisträger von der New Yorker Columbia University gegenüber dem Wissenschaftsmagazin New Scientist. Das war vor acht Jahren. Und entlockte den meisten Hirnforschern bestenfalls ein müdes Lächeln. Schließlich hatte Kandel sich seinen hervorragenden Ruf größtenteils mit Hilfe der Meeresschnecke Aplysia erworben, wo er die Veränderungen einzelner Nervenzellen und Zellbestandteile durch primitive Lernprozesse aufgezeigt hatte. Dass das jahrzehntelange Studium der schleimigen Weichtiere dem Grundlagenforscher Kandel die Pool-Position beim Rennen um eine Gedächtnispille verschafft haben sollte, war indes schwer zu glauben.

Doch der inzwischen 75-jährige, in Wien geborene Neuroforscher hat es offensichtlich geschafft, auf den Zug der Zeit aufzuspringen: Als Mitbegründer und Aushängeschild ist er hauptverantwortlich für den kommerziellen Erfolg der US-amerikanischen Firma Memory Pharmaceuticals, die in diesem Frühjahr an die Börse ging und derzeit einen Wert von fast 160 Millionen Dollar hat. Auch der Schweizer Pharmariese Roche investierte 37 Millionen Dollar in Memory Pharmaceuticals. Zusätzlich werden bis zu 248 Millionen fällig, falls die in Kandels Firma entwickelten Substanzen spezifische „Meilensteine“ erreichen und – das ultimative Ziel – als Arzneimittel auf den Mark kommen. Dabei ist ausgerechnet der am weitesten fortgeschrittene Arzneimittelkandidat bei Memory Pharmaceuticals keine Eigenentwicklung. MEM1003, so der Codename der Substanz, wurde von der Firma Bayer lizensiert, die sich bereits vor Jahren aus dem Rennen um neue Alzheimer-Präparate verabschiedet hat. Mit MEM1003 wechselte 1998 auch der Bayer-Forscher Axel Unterbeck die Fronten, der heute Wissenschaftlicher Direktor von Memory Pharmaceuticals ist.

MEM1003 dämpft den Einstrom von Kalzium-Ionen in Nervenzellen, sodass diese empfindlicher auf eingehende Signale reagieren. Dies soll angeblich die im Alter verringerte Aktivität der Neuronen kompensieren. Was MEM1003 wirklich kann, ist jedoch unklar, da es bislang lediglich an 185 Freiwilligen auf seine Sicherheit getestet wurde, und nicht auf die Wirkung.

Kandel ist kein Einzelfall: Viele Forscher, die sich in der Gedächtnisforschung einen Namen gemacht haben, verlassen ihre akademischen Wirkstätten und wollen die Wissensexplosion auf ihrem Fachgebiet ausnutzen, um neue Medikamente auf den Markt zu bringen. So startete Garry Lynch von der University of California Irvine schon in den 1980ger Jahren sein Unternehmen Cortex Pharmaceuticals – und brachte sich bald darauf selbst in die Schlagzeilen.

Lynch hatte gleich mehrere kleine Moleküle entdeckt, welche die Signalübertragung im Gehirn durch die Stimulation bestimmter Empfangsmoleküle auf den Nervenzellen erhöhen, der AMPA-Rezeptoren. Lynchs Spitzenkandidat, das „Ampakin“ CX-516, verhalf gesunden Senioren zwischen 65 und 73 Jahren binnen 75 Minuten zur gleichen Merkleistung, wie der von Studenten unter 30 Jahren, die als Kontrollgruppe dienten. Ohne CX-516 konnten sich die Alten aus einer Liste von zehn bedeutungslosen Silben nach fünf Minuten durchschnittlich nur noch an eine Silbe korrekt erinnern, mit dem Gedächtnisbooster waren es vier Silben. Laut Lynch „stellt die Modulation der AMPA-Rezeptoren eine völlig neue Strategie der Kognitions-Verbesserung (cognitive enhancement) dar (Current Opinion in Pharmacology, Bd 4(1), S. 4, 2004). Von der Hoffnung, CX-516 zur kurzfristigen Steigerung des Erinnerungsvermögens einsetzen zu können, musste sich Lynch dennoch verabschieden. Der Wirkstoff war so schwach, dass die Probanden davon enorme Mengen einnehmen mussten. Jetzt setzt er seine Hoffnungen auf ein verbessertes Ampakin, CX-717. Es solle „schon bald“ in klinischen Versuchen getestet werden, sagte Lynch gegenüber dem Wissenschaftsmagazin Science (Bd. 304, S. 36, 2004).

Auch die Konkurrenz hat bislang kaum mehr vorzuweisen als eindrucksvolle Tierversuche. So gelang es Timothy Tully vom Cold Spring Harbor Laboratory östlich von New York, Fruchtfliegen per Genmanipulation zu einem perfekten Gedächtnis zu verhelfen. Der Eingriff hatte die Konzentration des Eiweißes CREB in den Nervenzellen erhöht, wonach die Fruchtfliegen sich den Weg zu einer Futterquelle schon im ersten Anlauf merken konnten. Normale Artgenossen brauchten dafür ein Dutzend Wiederholungen. Inzwischen weiß man, dass CREB auch bei Mäusen das Langzeitgedächtnis maßgeblich beeinflusst und dass geistig behinderte Patienten mit dem Rubinstein-Taybi-Syndrom eine fehlerhafte Version von CREB bilden. „Eine revolutionäre Entdeckung“, so Tully. Man habe geistige Behinderungen bisher auf unumkehrbare Entwicklungsstörungen zurückgeführt. „Nun wissen wir, dass sie auch biochemische Ursachen haben können, die sich vielleicht behandeln lassen.“ Es sind auch solche Visionen, die Tully zusammen mit seinem Kollegen Jerry Yin bewogen, den Sprung vom Forscher zum Manager zu wagen und die Firma Helicon Therapeutics zu gründen, die auf der Basis von CREB neue Arzneien entwickeln will.

Mindestens 40 Kandidaten für Gedächtnispillen sind derzeit in Entwicklung; etwa ein Dutzend Pharmafirmen investieren dafür jährlich rund 1,5 Milliarden Dollar.

Schon heute gibt es eine Handvoll von Medikamenten, die den geistigen Zerfall von Alzheimer-Patienten nach Angaben der Hersteller um ein bis zwei Jahre verzögern können. Allerdings tauchen immer wieder Zweifel auf, ob die in klinischen Studien erzielten Resultate mit diesen so genannten Cholinesterasehemmern auch einen echten Nutzen im Alltag „gewöhnlicher“ Patienten, ihrer Angehörigen und Pfleger bedeuten. Gerade erst veröffentlichte eine englische Arbeitsgruppe das niederschmetternde Ergebnis einer Langzeituntersuchung an 565 Alzheimer-Patienten. Demnach ist das Präparat Donepezil als typischer Vertreter dieser Arzneimittelklasse nicht kosteneffektiv und sein Nutzen nicht relevant (Lancet, Bd. 363, S. 2105, 2004) „Wir brauchen wirksamere Behandlungen gegen die Alzheimer-Krankheit als die Cholinesterasehemmer“, fordern die Studienautoren.

Vergleichsweise gering sei der Unterschied zwischen den Cholinesterasenhemmern und einem Scheinmedikament (Placebo), kritisiert auch Hans-Joachim Markowitsch, Neuropsychologe an der Universität Bielefeld. Und für die frei verkäuflichen Ginkgo-Extrakte, die ebenfalls zur Stärkung der geistigen Leistungsfähigkeit angepriesen werden, sei die Bilanz nochmals schlechter. „Gedächtnispillen der Art, wie Kandel sie ankündigt, erwarte ich erst in 15 bis 20 Jahren“, sagt Buchautor Markowitsch („Dem Gedächtnis auf der Spur„). Er selbst verzichtet auf die Hilfe aus der Apotheke und setzt auf Vernetzung, um sich zu erinnern. „Wer viel weiß hat auch viele Anknüpfungspunkte, um etwaige Lücken aufzufüllen oder sich Vergessenes durch Assoziationen neu zu erschliesen.“

Trotzdem beträgt der jährliche, weltweite Umsatz der Industrie mit Medikamenten gegen das Vergessen (Anti-Dementiva) rund 10 Milliarden Dollar. Und selbst diese gigantische Zahl könnte sich noch vervielfachen, wenn die nächste Generation von Gedächtnispillen tatsächlich so gut verträglich sein sollte, dass sie auch für gesunde Menschen in Frage kommen. In den heutigen, auf Rezept erhältlichen, Arzneien sehen viele Experten nur die schwache Vorhut einer ganzen Armada von Substanzen, die Jedermanns Gedächtnis bei Bedarf beflügeln könnten.

Die Grenzen sind fliessend. So steigerte die Alzheimer-Arznei Donepezil der Firma Pfizer in einer kleinen Studie die Leistung von über 50 Jahre alten Piloten (Neurology, Bd. 59, S. 123, 2002). Die Untersuchung wurde nicht von dem Unternehmen selbst angestellt, sondern von Wissenschaftlern der Stanford University unter der Leitung von Dr. Jerome Yesavage, stellt Pfitzer-Pressesprecherin Franziska Theobald klar. Im Flugsimulator erhielten 18 Männer alle drei Minuten neue Angaben über die Flugrichtung, Höhe und Funkfrequenz, die sie sich merken und anschließend in ein Bordgerät eintippen sollten. Nach sieben Flügen nahm die Hälfte der Probanden 30 Tage lang Donepezil – und sie schnitten danach deutlich besser ab, als die Kollegen, die nur ein Scheinmedikament erhalten hatten. Laut Theobald plant Pfizer aber nicht, mit Donepezil auf dem Markt der Life-Style-Medikamente einzusteigen.

Vor allem in den USA nehmen jedoch stressgeplagte Managern und Studenten unter Leistungsdruck immer häufiger Pillen, um ihre Aufgaben zu bewältigen und im Konkurrenzkampf vermeintlich entscheidende Vorteil zu erringen. Neben Donepezil schlucken sie zum Beispiel Ritalin – ein Medikament, das zur Behandlung hyperaktiver Kinder entwickelt wurde. Und die US-Armee förderte nicht nur die Entwicklung von Ampakinen durch Gary Lynchs Firma Cortex Pharmaceuticals. Seit mindestens sechs Jahren experimentiert auch das Walter Reed Army Institute of Research offen mit Substanzen, die Soldaten trotz schlafloser Nächte wach und konzentriert halten. Als ideal dafür erschien den Militärs vorübergehend Modafinil, ein Präparat zur Behandlung der Einschlafkrankheit Narkolepsie. Obwohl sich Modafinil im direkten Vergleich mit einer hohen Dosis Koffein nicht als wirksamer erwies, wird es von vielen US-Psychiatern an kerngesunde Menschen verschrieben, wie das online-Magazin Slate berichtete.

Allmählich entdecken auch Ethiker die Brisanz dieser Entwicklung. Alarmiert notierte der Moralphilosoph Leon R. Kass, Leiter des Konzils für Bioethik des US-Präsidenten: „Es sieht nach Betrug aus, wenn hervorragende Leistungen, die bisher nur mit Disziplin und Arbeit erreichbar waren, nun durch Pillen, Genmanipulation oder implantierte Geräte möglich werden“. Auch Donald Kennedy, Herausgeber des Wissenschaftsmagazins Science macht sich Sorgen (Bd. 304, S. 17, 2004). Andererseits provozierte er kürzlich seine Zuhörerschaft mit der Frage: „Wenn die Leute Probleme damit haben, die Hirnleistung zu erhöhen, warum schicken sie dann ihre Kinder auf die Schule?“

Die Grenze verläuft da, wo Menschen unter Druck geraten und die „kognitiven Verstärker“ gegen ihren Willen einnehmen, antwortet Hans Förstl, Direktor der Klinik und Poliklinik für Psychiatrie am Klinikum rechts der Isar in München.  Dass es viele Möglichkeiten gibt, dem Gehirn auch ohne Pillen auf die Sprünge zu helfen, davon ist der Gedächtnisexperte überzeugt.

Förstl hat gleich mehrere Tipps parat, die die Aufmerksamkeit verbessern, die Merkfähigkeit erhöhen oder den Abruf und die Umsetzung des gespeicherten Wissens erleichtern: So ist ausreichend Schlaf eine wichtige Voraussetzung dafür, dass Gelerntes auch „hängen bleibt“. Physiologen haben herausgefunden, dass Gedächtnisinhalte sich während den so genannten REM-Schlafphasen, in denen die meisten Träume ablaufen, verfestigen. „Diese Erkenntnis sollte man nutzen, indem man vorzugsweise vor dem Einschlafen lernt, zeitnah zur Konsolidierungsphase des Gedächtnisses“, rät Förstl.

Förstls zweiten Trick haben die meisten Büroangestellten wohl schon parat: Starker Kaffee mit einigen Stücken Zucker hilft fast immer, wenn die Konzentration nachlässt. Inzwischen können Neurowissenschaftler auch erklären, warum dies so ist. Während der Zucker die Energiespeicher füllt, scheint das Koffein die Wirkung des „Lerntransmitters“ Acetylcholin zu verstärken.

Mit Markowitsch ist sich Förstl allerdings einig, dass sich die perfekte Balance, mit der ein gesundes Hirn seine Arbeit erledigt, nicht beliebig zugunsten eines besseren Gedächtnisses verschieben lässt, ohne dafür an anderer Stelle Einbußen zu erleiden. Welch hohen Preis man für ein perfektes Gedächtnis bezahlen müsste, vermittelt der argentinische Schriftsteller Jorge Luis Borges in seiner Kurzgeschichte Funes el memorioso (dt.: Das unerbitterliche Gedächtnis): Nach einem Sturz vom Pferd kann Funes seine Erinnerungen nicht mehr vergessen. „Er kannte auswendig die Form der Wolken am südlichen Himmel des 30sten April 1882 und er konnte sie in seinem Gedächtnis vergleichen mit den gesprenkelten Streifen auf dem Einband eines spanischen Buches, das er nur ein einziges Mal gesehen hatte.“ Unter dieser vermeintlichen Gabe habe Funes zeitlebens gelitten, berichtet Borges: „Die Gegenwart in ihrer Fülle und Schärfe waren fast unerträglich und ebenso erging es ihm mit den entferntesten und trivialsten Erinnerungen.“

[Originalfassung eines Artikels für die Süddeutsche Zeitung und den Tages-Anzeiger, Zürich]

Nachtrag: Die Firma Memory Pharmaceuticals wurde im Jahr 2008 durch Roche übernommen.

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