Krebs E-Book

Thomas Felzmann

• Herausgeber: Facultas / Maudrich
• Kategorie: Ratgeber
• Sprache: Deutsch

Seitenzahl: 355

Veröffentlichungsjahr: 2015

Beschreibung

Krebs als Krankheit Wissen Sie, was Krebs ist? Wie er entsteht? Was wir gegen Krebs tun können? Antworten auf diese Fragen und noch vieles mehr in einem Buch, das für Laien die richtige Sprache findet, für Interessierte mit Neuigkeiten aufwartet und für Krebspatienten und deren Familien das Wirrwarr in den neuen Medien verständlich aufbereitet. Ihr PLUS: • Einblick in die Krebsentstehung • Gängige Behandlungen und ihre realistischen Erfolgschancen • Erlebnisberichte aus der modernen biomedizinischen Forschung • Perspektiven und Ausblick in die nahe Zukunft • Was Sie vorbeugend selbst tun können

Leseprobe

T. Felzmann

Krebs

Thomas Felzmann

KREBS

Wer bist du &wohin gehst du?

Wenn du ein Schiff bauen willst,

fang nicht an Holz zu sammeln, Bretter zu schneiden und Arbeit zu verteilen,

sondern erwecke in den Menschen die Sehnsucht nach dem großen, weiten Meer.

Antoine de Saint-Exupéry

Für alle meine Lieben

Vorwort

Es ist wie immer nach einem solchen Gespräch: Ich fühle mich ausgelaugt und deprimiert. Es hat sich herumgesprochen, dass wir eine klinische Studie zur Behandlung von Patientinnen und Patienten mit Gehirntumoren durchführen. Ein neues Konzept der Krebsimmuntherapie: eine Tumorimpfung. Zunächst wurden Krebskranke ausschließlich von den an der Studie beteiligten Ärztinnen und Ärzten eingeschlossen, doch dann meldeten sich Patienten auch direkt bei uns, zuerst aus Österreich, mittlerweile aus der ganzen Welt.

Die Geschichte der Patientinnen und Patienten ist immer wieder ähnlich. Diagnose: Gehirntumor; aber auch bei anderen Krebserkrankungen werden große Hoffnungen auf die Immuntherapie gesetzt. Der Patient M, der gerade mein Büro verlässt, hat vor kurzem von seinem Gehirntumor erfahren. Es hatte mit Sprachstörungen begonnen. Er hatte sich zuerst nicht viel dabei gedacht: Überarbeitung, Stress – vielleicht Burnout? Aber nachdem es innerhalb einiger Wochen immer schlechter wurde, vereinbarte er einen Termin bei einem Neurologen. Eine Zuweisung zur Magnetresonanztomographie, 20 Minuten in der Röhre. Den Befund holte M einige Tage später ab. Verstehen konnte er nicht wirklich, was da geschrieben stand, aber irgendwie klang es nicht gut. Der Neurologe wollte sich nicht festlegen, sprach von einer Raumforderung, die unbedingt abgeklärt werden müsse, und stellte eine Überweisung an die Ambulanz einer Neurochirurgischen Abteilung aus.

Das war kurz bevor wir begannen, die ersten an einem Gehirntumor Erkrankten in unsere klinische Studie einzuschließen. Die Operation wurde wenige Tage später durchgeführt. In der Ambulanz hatte man M gesagt, erst wenn der Pathologe ein Stück des Gewebes genau untersucht haben würde, könne eine endgültige Dia­gnose gestellt werden. Das Wort Gehirntumor war vermieden worden, die Angst davor ließ sich trotzdem nicht wegschieben, Panik und Verzweiflung folgten. Banges Warten nach der Operation. Der Befund des Pathologen traf drei Tage später ein: Glio­blastoma multiforme, Grad IV. Dieses Todesurteil lag während der Besprechung der weiteren Vorgangsweise auf dem Tisch des Ärzteteams. Sechs Wochen Bestrahlung und Chemotherapie, sechs Monate Erhaltungstherapie. Durchschnittliche Überlebenszeit: etwas über ein Jahr.

Die Behandlung ist ein Albtraum. Der Lohn: Das erste MRT nach Ende der Strahlen- und Chemotherapie zeigt keinen Tumor. Die Haare beginnen nachzuwachsen, Rehabilitation, gesunde Ernährung. Wann kann ich zu arbeiten beginnen? Einige Wochen später werden die Sprachstörungen wieder stärker. M hat fast darauf vergessen gehabt, oder besser gesagt: Er hat seine Krankheit erfolgreich verdrängt; sich eingeredet, er wäre einer der ganz wenigen, die ein Glioblastom überleben. Dann der Tiefschlag: Im MRT ist der Tumor wieder sichtbar. Die Sprachstörungen werden intensiver. Eine neuerliche Operation wird vorgeschlagen und durchgeführt. Danach wieder Chemotherapie, ein anderes Arzneimittel, wenigstens die Nebenwirkungen sind diesmal harmloser. Zu Beginn kommt es tatsächlich zu einer rasanten Besserung der neurologischen Symptome. Doch die Hoffnung wird schnell enttäuscht: Im Kontroll-MRT ist der Tumor unverändert zu sehen.

Jetzt beginnt M erstmals ernsthaft über Alternativen nachzudenken: Yoga, Misteln, Homöopathie, Handauflegen, Eigenblutinjektionen, Trennkost – oder doch die Methoden der biomedizinischen Forschung? M kann sich nicht über einen Mangel an Ratschlägen beklagen. Doch alles ist Hörensagen. Der Bruder des Freundes hat Ayurveda probiert und eine ganz tolle Praktikerin gefunden. Die Schwiegermutter hat eine Freundin, die beim Friseur in der Zeitung einen Artikel über die Traditionelle Chinesische Medizin gelesen hat. Die alten Chinesen haben noch das Ganze gesucht – und gefunden! Was glaubst du, warum die so alt werden?

Der Freund von Ms Tochter studiert Medizin. Während der Vorbereitung seiner Diplomarbeit hat er gehört, dass in den USA alle klinischen Studien auf einer öffentlich zugänglichen Website verzeichnet sind. Die Tochter findet auf www.clinical­trials.gov eine klinische Studie, die versucht, das Immunsystem von Patientinnen und Patienten mit Gehirntumoren in deren Behandlung einzubinden. Die Überraschung: Es ist eine österreichische Studie. Auch Ms Spital ist mit dabei. Er erkennt die Namen seiner Ärztinnen und Ärzte. Warum wurde er auf diese Studie nicht aufmerksam gemacht? Er hätte keinen Augenblick gezögert, sich dafür zu melden. Doch dann sieht er am Datum, dass die Studie zum Zeitpunkt seiner Diagnose noch nicht begonnen hatte. Er beschließt, mehr über diese Behandlungsmethode in Erfahrung zu bringen.

M ist von den Nebenwirkungen der Chemo- und Strahlentherapie gezeichnet, ansonsten aber ein kerngesunder Mann Anfang fünfzig. Zwei adoleszente Töchter; guter Job in einer Bank. Es war ihm angeboten worden, die Position eines Direktors in der Marketingabteilung zu übernehmen. Die Pläne für einen Wintergarten für das Reihenhaus liegen auf dem Esstisch im Wohnzimmer von Ms Familie. Viele der Patienten mit dieser Form eines Gehirntumors sind in den besten Jahren, aber auch Kinder, Jugendliche und junge Erwachsene erkranken am Glioblastom.

Unser Tumorimpfstoff ist ein experimentelles Behandlungskonzept. Mein Team aus Ärztinnen und Ärzten, Wissenschafterinnen und Wissenschaftern, Biotechnologinnen und Biotechnologen und natürlich ich selber: Wir sind sehr zuversichtlich, dass mit unserem Konzept ein Durchbruch bei den Tumorimpfstoffen in greifbare Nähe gerückt ist. Die bisherige Datenlage rechtfertigt unsere Zuversicht. Trotzdem wissen wir alle, dass eine endgültige Prüfung der Wirksamkeit eines neuartigen Behandlungskonzepts nur in einer nach formal-wissenschaftlichen Kriterien durchgeführten klinischen Studie möglich ist.

M will von mir wissen, ob für ihn eine Tumorimpfung infrage kommt. Eigentlich sollte – dürfte – ich gar nicht mit ihm sprechen. Ich bin zwar Arzt, repräsentiere aber den Entwickler eines Arzneimittels. Aus ethischer Sicht habe ich einen Interessenkonflikt. Von mir kommende Informationen werden nicht als objektiv betrachtet. Das Gespräch sollte mit den behandelnden Ärzten und Ärztinnen erfolgen. Aber kann ich einen Mann in meinem Alter mit einem Gehirntumor, der plötzlich in meiner Türe steht, einfach wegschicken? Ich kann’s nicht!

Nein, es ist nicht mehr möglich, dass er an unserer Studie teilnimmt. Unser Studienprotokoll sieht vor, dass die Patienten unmittelbar nach der Diagnosestellung die Tumorimpfung parallel zu ihrer Chemotherapie erhalten. Wenn der Tumor bereits behandelt wurde und dann wieder zu wachsen beginnt, ist keine Studienteilnahme mehr möglich. Um eine wissenschaftliche Aussage treffen zu können, müssen die Patienten in der Studie möglichst gleichförmige Krankheitsbilder haben. Das betrifft auch Stadium und Behandlung, die bei allen Patienten gleich sein muss.

Enttäuschung, Verzweiflung – erstmals ein Anflug von Todesangst – ist in Ms Gesicht zu erkennen.

Warum nicht? Was ist das Problem? Ich erkläre M die Prinzipien der klinischen Entwicklung. Und außerhalb der klinischen Studie? Es ist ein experimentelles Konzept. Wir haben noch keinen endgültigen Nachweis der Wirksamkeit. Wir wissen auch noch nichts über die Langzeitfolgen der Behandlung; Nebenwirkungen, die vielleicht erst in einigen Jahren auftreten. M hat noch wenige Monate. Er wünscht sich nichts lieber, als die Langzeitnebenwirkungen einer Tumorimpfung zu erleben.

In verzweifelten Fällen erlaubt das Gesetz experimentelle Behandlungen als Heilversuch. Ein Hoffnungsschimmer für M? Ich muss die Hoffnung sofort wieder zerstören. Im Rahmen einer klinischen Studie bekommen die Patienten die Studienmedikation gratis. Als Heilversuch kostet die Behandlung sehr viel Geld. Da noch keine Zulassung durch die Arzneimittelbehörden erfolgt ist, zahlen auch die Ver­sicherungen und Krankenkassen nichts.

M sinkt in sich zusammen. Man sieht förmlich, wie sich die Rädchen in seinem Kopf drehen. Könnte er das Geld auftreiben? Wer würde ihn unterstützen? Ein Kredit? Welche Bank vergibt einen Kredit an einen Sterbenden? Wahrscheinlich nicht einmal die Bank, für die er arbeitet. Er hat doch auch diese Zusatzkrankenversicherung, die ihn bisher nur Geld gekostet hat. M war nie ernsthaft krank gewesen; es wäre höchste Zeit, dass die einmal für ihn etwas springen lassen. Für sein letztes Auto, einen BMW der Mittelklasse, hat er weit über fünfzigtausend Euro ausgegeben; der Kredit läuft noch. Natürlich hätte es ein billigeres Auto auch sein können; aber er ist einer, dem das Fahrvergnügen wichtig ist. Jetzt geht’s nicht ums Vergnügen, jetzt geht’s um Leben und Tod; da wird er doch das Geld auch irgendwo auftreiben.

Ich muss M aus seinen Gedanken zurück in die traurige Realität holen. Ich mahne zur Vorsicht. Wir wissen nicht einmal, ob die Behandlung hilft. Alles, was wir haben, sind ermutigende Ergebnisse aus kleineren Pilotstudien und erste konkrete Hinweise auf eine Wirksamkeit.

Eine fast trotzige Antwort von M: Ich habe nichts zu verlieren! Natürlich nicht. Immer wenn ich mit den Patientinnen und Patienten bei diesem Punkt des Gesprächs ankomme – und früher oder später komme ich immer an diesem Punkt an – denke ich dasselbe: Hätte ich eine Krebserkrankung, würde ich selbstverständlich eine Tumorimpfung durchführen wollen. Wenn man vom Tod angezählt wird, ist keine Zeit, auf einen Wirksamkeitsnachweis zu warten.

Ich wünschte, wir wären schon ein paar Jahre weiter – die Krebsimmuntherapie als akzeptierte Behandlungsoption neben Chirurgie, Chemotherapie und Strahlentherapie. Ich wünschte, ich könnte den Krebskranken in diesen Gesprächen nicht ausschließlich schlechte Nachrichten überbringen. Aber genau das war ja auch der Grund gewesen, meine klinischen Verpflichtungen aufzugeben und mich ganz der Forschung zu widmen. In meinen vielen Jahren zunächst als internistischer, dann als pädiatrischer Onkologe habe ich Menschen beim Sterben begleitet. Wir mussten das Auslangen finden mit dem, was wir hatten: Schneiden, Vergiften, Verbrennen. „Für einen Mann mit einem Hammer wird jedes Problem zum Nagel.“ Von Ausnahmen abgesehen können die drei Nägel der Onkologie Krebskranken nur in frühen Stadien wirklich helfen. Bei einer fortgeschrittenen Krebserkrankung ist lediglich ein Aufschub möglich. Am Ende werden die drei Nägel immer zu Sargnägeln.

Ich wollte neben dem Hammer und den drei Nägeln weitere Werkzeuge haben. Und ich wollte nicht darauf warten, bis irgendjemand anderer die Arbeit macht. Ich wollte meinen Beitrag leisten. Ich wollte mich den tausenden biomedizinischen Wissenschafterinnen und Wissenschaftern anschließen, die weltweit in unzähligen akademischen und industriellen Forschungsinstitutionen an neuen Konzepten der Krebsbehandlung forschen. Ob die Methode, die ich mit meinem Team entwickle, ein Schritt in diese Richtung ist, wird wohl erst in einigen Jahren feststehen. Aber wenn schon sonst nichts, so sollten zumindest andere aus unseren Fehlern, vielleicht auch aus unserem Scheitern, lernen können, um es selber besser zu machen.

Der Diskurs der biomedizinischen Forschung in unserer Gesellschaft sollte nicht den üblichen politischen Agitatoren überlassen werden, die im Wesentlichen nur ihre eigenen populistischen Ziele verfolgen. Die interessierte Öffentlichkeit muss daran teilnehmen können. Zur Erreichung dieses Ziels muss Information zu Wissen und Verständnis aufbereitet werden. Dieses Wissen möchte ich hier anbieten. Viel Vergnügen; oder wie die Amerikaner sagen: Enjoy the Ride!

1Die Grundlagen

Nixons Krieg gegen den Krebs

In einer „State of the Union“-Ansprache im Jahr 1971 erklärt der damalige Präsident der USA, Richard Nixon, dem Krebs den Krieg: „I will also ask for an appropriation of an extra 100 million dollars to launch an intensive campaign to find a cure for cancer, and I will ask later for whatever additional funds can effectively be used. The time has come in America when the same kind of concentrated effort that split the atom and took man to the moon should be turned toward conquering this dread disease. Let us make a total national commitment to achieve this goal.“ Präsident Nixons Ansprache wird oft als die Geburtsstunde der modernen Krebsforschung betrachtet. Er ruft dazu auf, in der Krebsforschung Anstrengungen zu unternehmen, die jenen entsprechen, die das Atom spalteten und Menschen auf den Mond brachten.

In den Jahren davor waren wichtige Voraussetzungen geschaffen worden. Die DNA, die unsere Erbinformation enthält, war erstmals beschrieben worden. Der genetische Code war entschlüsselt. Mikroskope hatten eine Leistungsfähigkeit erreicht, die es erlaubte, die Feinstruktur von Zellen bis hin zu einzelnen Chromosomen zu untersuchen. Das Zeitalter der Informationstechnologie hatte begonnen und sollte bald in Form der Bioinformatik einen unentbehrlichen Bestandteil der biomedizinischen Forschung darstellen. Die Nachkriegsgeneration in Europa und die Baby Boomer in den USA standen bereit, ihre hervorragende Ausbildung in den Dienst der Wissenschaft im Allgemeinen und der biomedizinischen Forschung im Speziellen zu stellen.

Die NASA hatte den ersten Menschen auf den Mond gebracht; das beflügelte die Fantasie Amerikas. Es bedurfte lediglich des Willens zum Einsatz vorhandener und zur Entwicklung nicht vorhandener Technologien. Geld spielte keine Rolle und wurde reichlich eingesetzt, um das National Cancer Institute für den von Präsident Nixon erklärten War on Cancer aufzurüsten. Der Optimismus war in den frühen 1970er Jahren beinahe grenzenlos. Es schien nur eine Frage der Zeit zu sein, bis Krebs geheilt werden konnte.

Die im ersten Jahr des War on Cancer von der US-Regierung bereitgestellten 100 Millionen US-Dollar klingen aus heutiger Sicht eher nach Peanuts, beziehungsweise nach dem sprichwörtlichen Tropfen auf den heißen Stein. Nach Angaben der American Association for the Advancenment of Science (AAAS) hat sich das Budget des National Cancer Institute in den 2000er Jahren bei etwa 5 Milliarden US-Dollar eingependelt; fünfzigmal so viel wie im Jahr 1971. Gemeinsam verfügen die National Institutes of Health über ein jährliches Budget von etwa 30 Milliarden US-Dollar.

Die Anstrengungen waren gewaltig, die Erfolge mäßig. Krebs ist nach wie vor die zweithäufigste Todesursache nach den Herz-Kreislauf-Erkrankungen und könnte demnächst den ersten Platz übernehmen. Die zunehmende Lebenserwartung in den hochentwickelten Industriestaaten führt dazu, dass mehr Menschen ihre Krebs­erkrankung erleben. Das klingt jetzt vielleicht seltsam, ist aber leicht erklärt: Krebs ist eine Alterserscheinung. Bis zu einem Alter von etwa 60 Jahren sind Krebserkrankungen sehr selten. Danach beginnt das Krebsrisiko zu steigen; je älter ein Mensch wird, desto größer sind die Chancen, dass er oder sie an Krebs verstirbt.

Weltweit erkrankten im Jahr 2012 mehr als 14 Millionen Menschen an Krebs, 8 Millionen Menschen verstarben an Krebs; das entspricht der Einwohnerzahl Österreichs. Unser Wissen über die Ursache von Krebserkrankungen ist seit Beginn des War on Cancer unglaublich detailreich geworden. Die Behandlungserfolge konnten da nicht mithalten und sind nach wie vor bescheiden.

Einige wenige Erfolge im Kampf gegen Krebs gab es. Zum Beispiel führt die Behandlung von Leukämien durch die Transplantation von Blutstammzellen aus dem Knochenmark zusammen mit einer sehr heftigen Chemotherapie vor allem bei Kindern zu einer dauerhaften Heilung in etwa drei Viertel der Fälle. Das sollte aber nicht darüber hinwegtäuschen, dass insbesondere bei der Behandlung fortgeschrittener Krebserkrankungen keine wesentlichen Fortschritte erzielt wurden. Heute haben wir uns daran gewöhnt, dass wir von neuen Arzneimitteln zur Krebsbehandlung lediglich in Wochen oder wenigen Monaten zu bemessende Überlebensvorteile für Menschen mit Krebserkrankungen zu erwarten haben.

Der War on Cancer brachte zunächst die Chemotherapie; die Chemotherapie brachte den Erkrankten wenig: manchmal Besserung, immer wieder eine Lebensverlängerung, aber nur in seltenen Fällen Heilung. Zwei kurz hintereinander publizierte Artikel stellten die Sinnhaftigkeit des War on Cancer grundsätzlich in Frage. Im Jahr 1985 erschien ein Artikel des Biologen John Cairs im Journal Scientific American. Herr Cairs versuchte erstmals, die durch Chemotherapie geretteten Leben zu berechnen. Die Ergebnisse waren ernüchternd: Weniger als einer von 20 Krebskranken konnte durch eine Chemotherapie geheilt werden. Dazu gehörte eine beträchtliche Anzahl von Kindern mit Leukämien; Lymphome, eine Krebserkrankung der Lymphknoten; der Hodenkrebs und einige andere seltene Krebserkrankungen. Die überwiegende Zahl der Krebspatientinnen und -patienten konnte durch eine Chemotherapie nicht geheilt werden. Im besten Fall ist eine mehr oder weniger relevante Lebensverlängerung zu erwarten, was aber wegen der starken Nebenwirkungen der Chemotherapie oft mit einer massiven Beeinträchtigung der Lebensqualität erkauft wird.

Etwa ein Jahr später stellte sich heraus, dass Herr Cairs noch immer zu optimistisch gewesen war. Der Erfolg einer Krebsbehandlung wird unter anderem anhand der Anzahl der Patienten bemessen, die fünf Jahre nach der Diagnose einer Krebserkrankung noch am Leben sind. In den Anfangsjahren der Chemotherapie galt dieser Messpunkt als der einzig relevante. Die Berechnung des Fünfjahresüberlebens ließ die Chemotherapie als wirksame therapeutische Maßnahme erscheinen. Tatsächlich war der Grund ein anderer. Mit ihrem Artikel im New England Journal of Medicine erschütterten John C. Bailar III und Elaine M. Smith die Zuversicht der Krebsärztinnen und -ärzte nachhaltig. Sie zeigten, dass das Fünfjahresüberleben als Messmethode für den Erfolg einer Krebsbehandlung ungeeignet ist. Eine bessere Messmethode, die Krebssterblichkeit – also nicht, wie viele Menschen ihre Krebserkrankung überleben, sondern wie viele versterben, zeigte ein düsteres Bild.

Zur Erklärung ein Rechenbeispiel: Nehmen wir an, eine bestimmte Krebserkrankung wird im Durchschnitt mit 70 Jahren diagnostiziert. Die Patienten überleben zehn Jahre und sterben im Durchschnitt mit 80 Jahren. Dann wird ein neuer Krebsmarker gefunden, der diese Krebserkrankung viel früher feststellen kann: im Durchschnitt schon mit 60 Jahren. Solange das nicht auch mit einer Verbesserung der Behandlung einhergeht, werden die Krebspatienten trotzdem mit 80 Jahren sterben. Die Überlebenszeit ist von 10 auf 20 Jahre gestiegen, die Sterblichkeit an dieser Krebserkrankung ist aber unverändert. Tatsächlich war die Krebssterblichkeit in den Jahren 1962–1985 um 8,7 % angestiegen. Hauptsächlich wurde dieser Anstieg durch die dramatische Zunahme an Lungenkrebserkrankungen bedingt. Genau das war es, worauf Herr Bailar und Frau Smith hinaus wollten: Krebs ist durch Chemotherapie praktisch nicht heilbar. Nur vorbeugende Maßnahmen haben eine Chance, die Krebssterblichkeit tatsächlich zu reduzieren.

Die Teile und das Ganze: Analyse und Synthese

Wie legen wir es an, wenn wir den Menschen – in Gesundheit und in Krankheit – erforschen wollen? Zunächst müssen wir das hochkomplexe biologische System Mensch in seine Einzelteile zerlegen; das ist hier nicht wörtlich, sondern bildlich gemeint, obwohl es natürlich auch gilt herauszufinden, wie es im Inneren eines Menschen aussieht, was nur durch tatsächliches Zerlegen möglich ist. Wir reduzieren die Komplexität des biologischen Systems und können so die einzelnen Komponenten getrennt untersuchen. Um den Menschen zu verstehen, sehen wir uns seine Organe an; um die Funktion der Organe zu verstehen, untersuchen wir die Zellen, aus denen diese aufgebaut sind; um die Arbeitsweise der Zellen zu verstehen, betrachten wir zunächst die Zellorganellen: Zellkern, Zellplasma, Mitochondrien, Ribosomen; um eine Zellorganelle zu verstehen, untersuchen wir die Eiweißstoffe, Proteine, die in ihr am Werk sind; um den Aufbau der Proteine zu begreifen, entschlüsseln wir deren genetischen Code. Das ist es, wo wir zurzeit stehen, die Analyse, sowohl was die Funktion gesunden Gewebes als auch was die Funktion krankhaft veränderten Gewebes, also in unserem Fall des Krebsgewebes, betrifft.

Eines sollte nie vergessen werden: Mit jeder Reduktion der Komplexität eines Systems entfernt sich dieses ein Stückchen von der Wirklichkeit. Ein Gen oder Molekül wird mir nicht viel über die Zelle sagen; wenn ich eine Zelle isoliert betrachte, wird mir die Funktionsweise des Organs, die Kooperation und Kommunikation der Zellen untereinander verborgen bleiben; wenn ich die einzelnen Organe betrachte, wie es in unserer Medizin derzeit der Standard ist, werde ich die Gesamtzusammenhänge des menschlichen Körpers nicht erkennen können; wenn ich den Körper untersuche, wird das Wechselspiel von Körper und Geist ein Rätsel bleiben.

Es ist heutzutage nicht ungewöhnlich, die Schulmedizin, in dem Fall eine abfällig gemeinte Bezeichnung, als veraltete Ideologie und nicht als Wissenschaft zu betrachten. Die psychosomatische Medizin versucht, die seit mehr als drei Jahrhunderten die Wissenschaften dominierenden Prinzipien, die Trennung von Geist (Psyche) und Körper (Soma), zu überwinden. Aber Achtung: Ins andere Extrem zu verfallen und die Ursache jeder Krankheit nur mehr in traumatischen Kindheitserlebnissen zu suchen, ist genauso wenig zielführend! Damit würde man die Beiträge des Körpers und damit der Natur unterschätzen und den gleichen Fehler wie die Schulmedizin, nur mit anderem Vorzeichen, machen. Die analytische Betrachtung der Natur hat große Fortschritte in der biomedizinischen Forschung möglich gemacht und wird weiterhin ein unentbehrliches Instrument der wissenschaftlichen Methode sein. Wichtig ist, dass man die in einem System mit reduzierter Komplexität gemachten Beobachtungen richtig interpretiert, das große Ganze nicht aus den Augen verliert, eine Synthese des bei der Analyse Gelernten anstrebt.

Die rasante Weiterentwicklung der Naturwissenschaften ist verwirrend. Nicht einmal Fachleute schaffen es, über viel mehr als das eigene Forschungsgebiet auf dem Laufenden zu bleiben. Eine Wissenschafterin und ein Wissenschafter in benachbarten Labors eines Forschungsinstituts können sich heutzutage nicht mehr selbstverständlich über ihre jeweiligen Arbeitsgebiete austauschen. Viele Wissenschafter forschen in einem unglaublich schmalen Bereich, oft ein ganzes erfolgreiches Berufsleben lang an einem einzigen Gen oder einem biologischen Molekül. Da geht es sich dann manchmal aus, dass die weltweit in diesem Bereich arbeitenden Fachleute an einer Hand abgezählt werden können, und nur diese Handvoll Fachleute kann sich auf einer Ebene über das jeweilige Molekül unterhalten.

Ein bisschen haben die biomedizinischen Wissenschaften verschlafen, aus den in unzähligen Experimenten gesammelten Informationen echtes Wissen zu machen; haben vergessen, was die Bezeichnung Wissenschaft nahelegt: Wissenschafter schaffen Wissen! Wissen, mit dem jeder etwas anfangen kann. Dafür ist es auch notwendig, dass unterschiedliche Disziplinen, etwa Medizin und Molekularbiologie, zusammenarbeiten.

Die molekulare Struktur des menschlichen Genoms: die DNA-Doppelhelix

Im Jahr 1953 postulierten die Herren Watson und Crick – die dafür einen Nobelpreis bekamen – auf Basis der Bilder der Röntgenkristallstruktur des Erbmaterials von Frau Rosalind Franklin – die keinen Nobelpreis erhielt – das Konzept der DNA-Doppelhelix. Damit hatte das Zeitalter der physikalischen beziehungsweise molekularen Biologie auch in der Praxis begonnen. Die Biologie befasst sich seither mit molekularen Strukturen, die auch mit den stärksten Mikroskopen nicht mehr erkannt werden können. Es bedarf des gesamten Arsenals der Naturwissenschaften, von der Mathematik über Physik, Chemie, Biochemie bis zur molekularen und zellulären Biologie, um das Funktionieren des Lebens im Allgemeinen und des menschlichen Organismus im Besonderen in allen Details zu erforschen. Die Zeit ist gekommen, die Erkenntnisse in der molekularen und zellulären Biologie krebskranken Menschen zugutekommen zu lassen.

Wenn man vom Genom eines Organismus spricht, meint man dessen gesamtes Erbmaterial. Die Bezeichnung DNA, Desoxyribonukleinsäure, leitet sich von der chemischen Struktur der Nukleotide ab, den Nukleotiden Adenin (A), Thymin (T), Cytosin (C) und Guanin (G). In einer sinnvollen Reihe ergibt dieses Alphabet aus vier Buchstaben den Genetischen Code. Auf den ersten Blick scheint eine Sprache, ein Alphabet, aus nur vier Buchstaben etwas dürftig. Ich verweise aber auf den binären Code, eine Sprache aus nur zwei Buchstaben, Null und Eins. Vom Mobiltelefon bis zum weltumspannenden Internet genügen diese zwei Zeichen, um Sprache, Text, Bilder, Filme und vieles mehr zu transportieren und auf diese Weise zu kommunizieren. Da scheinen vier Buchstaben schon wie der reine Luxus. Wenn die Nukleotide Buchstaben sind, kämen die Gene Sätzen gleich, die Chromosomen entsprächen Kapiteln, und das Genom würde ein Buch darstellen, das Kochbuch des Lebens.

Kochbuch? Ja, Kochbuch! Das Genom ist kein Bauplan, wie das oft dargestellt wird. Ein Bauplan zeigt, wie das fertige Objekt, etwa ein Gebäude, aussehen soll. Das Genom ist eine Anleitung: Wie macht man einen Menschen. Die etwa 30.000 Gene eines Menschen könnten nie ausreichen, einen Organismus von solcher Komplexität abzubilden. Die von den Genen kodierten Proteine sind die Zutaten für die Zubereitung eines Menschen; einerseits die Bausteine eines Organismus, andererseits die Werkzeuge, die diese Bausteine miteinander verbinden oder sie bearbeiten. Das gesamte Genom kann man mit einem Werkzeugkoffer und Baustofflager vergleichen. Dieselbe Schraube kann in einer Holzkiste, einem Auto oder einem Atomkraftwerk verwendet werden; der geeignete Schraubenzieher ist auch immer derselbe; lediglich das Ergebnis ist ein anderes. Ein Protein kann in unterschiedlicher Umgebung eingesetzt werden und so zur Ausübung verschiedener Funktionen beitragen oder diverse Strukturen bilden. Die Vielfalt des Lebens beschränkt sich also nicht auf 30.000 Gene, sondern liegt viel wahrscheinlicher bei hunderttausenden, wenn nicht sogar Millionen von Proteinkomplexen, die je nach Kontext unterschiedliche Funktionen ausüben.

Die Gene sind auf insgesamt 46 Chromosomen verteilt, die riesigen DNA-Molekülen entsprechen. Es gibt 22 Chromosomen, von denen jeweils zwei Kopien vorhanden sind, eine vom Vater und eine von der Mutter. Dazu kommen die zwei Geschlechtschromosomen: Frauen haben zwei X-Chromosomen, Männer haben ein X- und ein Y-Chromosom. Bei den Kindern kommt also von der Mutter in jedem Fall ein X-Chromosom; das Geschlecht eines Kindes richtet sich danach, ob es vom Vater das X- oder das Y-Chromosom erhält. Aus der Sicht der Genetik sind also die Väter für das Geschlecht ihrer Kinder verantwortlich.

Nur wenige Prozent des Genoms dienen als Vorlage für Gene. Vom Rest meinte man, dass es Müll – Junk-DNA wäre. Davon spricht heute niemand mehr. Trotzdem: Große Teile des Genoms sind Überbleibsel der Evolution, diese Abschnitte hatten in der Entwicklung des Lebens einmal eine Bedeutung. Im Laufe von hunderten Millionen von Jahren wurden sie aber durch fehlerhaftes Kopieren des Erbmaterials vor der Zellteilung so sehr entstellt, dass keine Funktion mehr möglich ist.

Die Struktur des menschlichen Genoms

Die Doppelhelix der DNA ist sehr dicht in mehreren Ebenen aufgewickelt und verpackt und bildet, allerdings nur während der Phase der Zellteilung, die typische Form der Chromosomen.

Die Auseinandersetzung vielzelliger höherer Lebewesen mit Viren hat ebenfalls ihre Spuren im menschlichen Genom hinterlassen. Viren dringen in eine Zelle ein und bauen ihr eigenes Erbmaterial in das Genom der infizierten Zelle ein. Auch heute gibt es noch solche Viren, etwa das für AIDS (Acquired Immunodeficiency Syndrome) verantwortliche HIV (Human Immunodeficiency Virus). Das Virus bedient sich der Vermehrungsmechanismen der infizierten Zelle. Wenn die Zelle ihr Erbmaterial für eine Teilung kopiert, werden auch die Viruspartikel vermehrt. Im Laufe der Zeit wurde eine beträchtliche Zahl an Viren ins Erbmaterial infizierter Organismen eingebaut, allerdings durch Mutation und Selektion so maßgeblich verändert, dass sie nicht mehr gefährlich sind. Wie man in der Archäologie die Knochen längst ausgestorbener Lebewesen in den Schichten der Erdkruste findet, blieben viele Virusgenome als Fossilien im Erbmaterial des infizierten Organismus. Bei jeder Zellteilung werden diese Fossilien von einer Generation auf die nächste weitergegeben und wir finden diese Virusfossilien jetzt in menschlichen Zellen.

Die Entschlüsselung des ersten menschlichen Genoms im Rahmen des HumanGenome Project war eine der großen wissenschaftlichen Leistungen des ausklingenden 20. Jahrhunderts. Am Human Genome Project waren unzählige Wissenschafter und Wissenschafterinnen auf der ganzen Welt beteiligt, Milliarden von US-Dollars wurden ausgegeben, und es dauerte fast ein Jahrzehnt, die erste brauchbare Sequenz der 3 Milliarden Nukleotide des menschlichen Genoms zu entschlüsseln. Zum Vergleich: In diesem Buch finden sich weniger als 1 Million Buchstaben; es würde also mehr als 3.000 Bücher dieses Umfangs benötigen, um den genetischen Code eines Menschen, das Genom, aufzuschreiben, also eine veritable Bibliothek.

Seither hat sich einiges getan. Einerseits steigerte sich die Lesegeschwindigkeit der DNA-Sequenz, im wissenschaftlichen Jargon als Sequenzierung bezeichnet, um mehrere Größenordnungen; andererseits fielen die Kosten dramatisch. Die ersten Geräte wurden bereits angekündigt, die nur mehr einige Tage benötigen werden, um ein komplettes Genom zu entschlüsseln, und das um wenige tausend Euro.

In den nächsten Jahren kommt auf die Medizin einiges an Hightech zu: Studentinnen und Studenten, die in den frühen 2010er Jahren ihr Studium beginnen, könnten schon bei ihrem ersten Antreten im Spital mit der Möglichkeit konfrontiert sein, zur Diagnostik einer Krankheit die Sequenzierung des gesamten Genoms ihrer Patienten in Auftrag zu geben, so wie heute die Zuweisung zu einer Magnetresonanztomographie ausgestellt wird. Tatsächlich könnten sich dann auch die Kosten der Genomanalyse nicht mehr wesentlich von denen einer Magnetresonanztomographie unterscheiden. Die Wartezeit auf einen Termin für eine Magnetresonanz­tomographie kann auch jetzt schon ein bis zwei Wochen betragen. In dieser Zeit wird die Sequenzierung des menschlichen Genoms auch zu haben sein.

Die Anforderungen an die Ärzte der nahen Zukunft werden dementsprechend steigen. Es wird nicht mehr genügen, ein Differenzialblutbild oder eine Harnanalyse zu beurteilen. In naher Zukunft werden Ärzte gefordert sein, die Ergebnisse der Sequenzierung der 3 Milliarden Nukleotide des Genoms ihrer Patienten zu interpretieren und daraus Schlüsse für Diagnose und Therapie zu ziehen. Die molekulare und zelluläre Medizin sitzt nicht mehr im Wartezimmer – sie ist in den Behandlungsraum eingetreten!

Vom Gen zum Protein: die Genexpression

In jeder Zelle eines Organismus sind zwei Kopien des gesamten Erbmaterials vorhanden. Je nach der von der Zelle auszuübenden Funktion ist aber immer nur ein Teil der darin vorhandenen Gene aktiv. Die Chromosomen, in denen das Genom aufgewickelt ist, befinden sich im Zellkern; Proteine werden im Zellplasma zusammengesetzt. Von der im Erbmaterial gespeicherten Information muss daher zunächst eine Arbeitskopie hergestellt werden, die aus dem Zellkern ausgeschleust werden kann. Dazu wird die DNA des Erbmaterials in RNA abgeschrieben – transkribiert. Das kodierende System von DNA und RNA ist fast ident; als Arbeitskopie der DNA enthält die RNA ebenfalls vier Nukleotid-Bausteine. Man könnte DNA und RNA als zwei Dialekte einer einzigen Sprache betrachten. Die RNA-Moleküle werden ihrer Funktion entsprechend als Messenger (Boten-)RNA, mRNA, bezeichnet. Die mRNA transportiert die Information darüber, wie ein bestimmtes Protein auszusehen hat, aus dem Zellkern ins Zellplasma. In der mRNA ist nur mehr die genetische Information für ein bestimmtes Protein vorhanden. Im Zellplasma wird die in mRNA abgeschriebene Information des genetischen Codes in Proteine übersetzt – translatiert. Der gesamte Vorgang von Transkription und Translation, wörtlich also Abschreiben und Übersetzen, wird als Genexpression bezeichnet.

So wie DNA und RNA aus einem Alphabet mit vier Buchstaben bestehen, sind Proteine aus einem Alphabet mit etwa zwanzig Buchstaben zusammengesetzt. Chemisch werden diese Buchstaben als Aminosäuren bezeichnet. Der eine Teil eines Aminosäuremoleküls sieht immer gleich aus. Dieser Teil dient dazu, die Aminosäuren zu einer Kette zusammenzufügen, die das Rückgrat eines Proteins bildet. Der andere Teil des Aminosäuremoleküls sieht jedes Mal anders aus. Diese Teile der Aminosäuren bedingen in ihrer Gesamtheit die spezielle Funktion eines Proteins. Zur Herstellung eines Proteins bedarf es einer Übersetzung der Nukleotid-Sprache des Erbmaterials in die Aminosäuren-Sprache der Proteine.

Man kann sich ein Protein in etwa wie eine Menschenkette vorstellen, in der sich alle an den Händen halten und auf diese Weise eine Kette bilden. In der Kette finden sich Frauen und Männer, Alte und Junge, Große und Kleine, Dicke und Dünne, Schwarze und Weiße etc. Die unterschiedlichen Eigenschaften der Kettenglieder führen zu unterschiedlichen Anziehungs- und Abstoßungskräften. Der junge Mann an Position 5 der Menschenkette in der folgenden Abbildung fühlt sich enorm zu dem Mädchen an Position 12 hingezogen. Weil sich der junge Mann auf das Mädchen zubewegt, entsteht in der Menschenkette eine Schleife. Die Mitglieder einer Familie in einer Menschankette könnten einander zugewendet sein, wodurch eine weitere Schleife in der Menschenkette gebildet würde. Ich denke, es wird bereits klar, wie man sich ein Protein vorstellen kann. Ein Unterschied besteht aber zwischen Protein und Menschenkette: Die Menschenkette entfernt sich normalerweise nicht vom Boden, ist also in zwei Dimensionen gefaltet. Diese Beschränkung gilt für die Aminosäurekette nicht; sie kann sich in drei Dimensionen falten.

Dreidimensionale Struktur von Proteinen

Durch Anziehungs- und Abstoßungskräfte nehmen Proteine eine dreidimensionale Struktur an, die es ihnen erst erlaubt, ihre Funktion zu erfüllen.

Noch ein anderer Vergleich: Proteine sehen ein bisschen wie Wollknäuel aus, sind allerdings nicht notwendigerweise kugelig. Das Proteinknäuel kann Hohlräume haben, feste und lockere Abschnitte, Fransen, oder es ist zum Teil schon zu einem Zopfmuster verarbeitet. Erst durch diese dreidimensionale Struktur kann ein Protein seine vorgesehene Aufgabe erfüllen, etwa einen Muskel zusammenziehen, um Bewegung zu erlauben, Nahrungsstoffe zerlegen, um Energie zu gewinnen, oder Signale in Nervenzellen leiten, die uns das Denken ermöglichen.

Gene werden aber nicht nur in mRNA abgeschrieben und in Proteine übersetzt. Ein Gen codiert zudem Informationen, unter welchen Bedingungen ein Protein hergestellt werden soll; die Zeit: in welchem Lebensalter, zu welcher Tages- oder Jahreszeit; den Ort: in welchen Organen, in welchen Zellen; oder die Menge des herzustellenden Proteins. Solche Informationen sind in den regulatorischen Abschnitten eines Gens kodiert, die als Promotor bezeichnet werden. Promotoren können sehr lange DNA-Sequenzen sein, in denen eine beachtliche Zahl regulatorischer Abschnitte enthalten ist. An diese regulatorischen Abschnitte können Faktoren binden, die sogenannten Transkriptionsfaktoren, welche die Transkription positiv oder negativ beeinflussen. All diese Steuersignale werden vom Promotor des Gens zu einem Summensignal integriert, welches die Genexpression steuert.

Der Promotor reguliert die Genexpression

Die Transkriptionsfaktoren – die zangenartigen Strukturen – binden an bestimmte DNA-Sequenzen und rekrutieren Enzyme (hier durch Stricknadeln symbolisiert) an den DNA-Doppelstrang, welche die Sequenz ablesen und davon den Messenger-RNA-Einzelstrang abschreiben.

Die klassischen Formen der Krebsbehandlung

Auch die alten Ägypterinnen hatten Brustkrebs. Eine frühe Beschreibung des Brustkrebses findet sich bei dem als Heilgott verehrten Imhotep, dem Begründer der ägyptischen Medizin, der etwa 2500 vor Christus lebte. Imhoteps Kommentar zum Thema Therapie einer Krebserkrankung: keine! Eine andere Beschreibung eines Falls von Brustkrebs ist von dem im 5. vorchristlichen Jahrhundert lebenden griechischen Gelehrten Herodot überliefert: Der Sklave Democedes führte bei seiner Herrin Atossa, der Frau des persischen Königs Darius, zur Behandlung ihres Brustkrebses eine Brustamputation durch.

Hippokrates, der im 4. Jahrhundert vor Christus lebende griechische Arzt und Philosoph, hatte den vier Grundelementen Luft, Feuer, Erde und Wasser die Körpersäfte der Humoralpathologie, Blut, gelbe Galle, schwarze Galle und Schleim, zugeordnet. Hippokrates verwendete als Erster die Bezeichnung Karkinos für Krebserkrankungen. In der griechischen Mythologie ist Karkinos eine Riesenkrabbe, die der Hydra im Kampf gegen Herakles beisteht. Herakles zerquetscht sie mit seinem Fuß. Doch auch im antiken Griechenland war bereits klar, dass man eine Krebserkrankung nicht so einfach loswerden konnte, wie das der Held Herakles mit Karkinos machte. Das Behandlungskonzept des Hippokrates für Krebs war dem des 2.000 Jahre früher lebenden Ägypters Imhotep sehr ähnlich: Möglichst nichts tun, dann leben die Patienten länger!

Der im 2. Jahrhundert lebende griechische Arzt Aelius Galen entwickelte Hippokrates’ Humoralpathologie weiter. Die Humoralpathologie führt Krankheiten auf eine fehlerhafte Balance der Körpersäfte zurück. Durch Zufuhr oder Entnahme der Körpersäfte sollte eine Heilung erfolgen. So hielt sich etwa die Praxis der Aderlässe bis in die Neuzeit. Für Krebs machte Herr Galen die schwarze Galle verantwortlich. Zu einer Krebserkrankung sollte es laut Aelius Galen dann kommen, wenn die schwarze Galle gestaut oder gefangen wäre. Daraus schloss er, dass Krebs eine systemische Erkrankung wäre, also eine Erkrankung, die den ganzen Körper betrifft. Operationen hielt Galen aus diesem Grund für sinnlos. Außer Krebs wird nur eine weitere Erkrankung mit der schwarzen Galle in Verbindung gebracht, die Depression oder Melancholie. Die Bezeichnung Melancholie bedeutet nichts anderes als schwarze Galle.

Chirurgie

Zwei Jahrtausende lang wurde die Medizin durch die Humoralpathologie von Hippokrates und Galen dominiert. Es dauerte bis in die Neuzeit, bevor es wieder zaghafte Fortschritte in der Medizin gab. Andreas Vesalius, ein flämischer Arzt des 16. Jahrhunderts, der als Begründer der neuzeitlichen Anatomie gilt, studierte die Anatomie des gesunden Körpers als Grundlage für die Chirurgie. Autopsien konnte er damals nur an Pestopfern oder an zum Tode verurteilten Verbrechern durchführen. Das Gegenstück dazu lieferte im frühen 18. Jahrhundert Matthew Baillie, ein britischer Arzt, der die Anatomie des kranken Körpers erforschte. Beide Herren konnten keine Hinweise auf das Vorhandensein von schwarzer Galle finden. Der Schluss daraus war, dass ein Tumor sehr wohl chirurgisch zu behandeln sein könnte. John Hunter, ebenso wie die Herren Vesalius und Baillie ein Anatom, unterschied zu Ende des 18. Jahrhunderts zwischen der Behandlung beweglicher Tumore: Chirurgie; und der Behandlung unbeweglicher Tumore: distanzierte Sympathie; also nicht viel Neues seit der Antike.

Bis ins 19. Jahrhundert setzte der Schmerz der Chirurgie die Grenzen. Außer Alkohol und Opium gab es nichts, was die Schmerzen während einer Operation lindern konnte. Schnelligkeit war die bevorzugte Methode. In der Mitte des 19. Jahrhunderts gelang dem Bostoner Zahnarzt William Morton mit dem Einsatz von Äther ein erster Erfolg in der Entwicklung von Methoden zur Narkose. Die Opiate konnten Mitte des 19. Jahrhunderts isoliert und damit wesentlich gezielter eingesetzt werden. Weitere Betäubungsmittel wurden eingeführt: Zum Äther kam Chloroform, später auch Lachgas. In den Operationssälen trat Stille ein, auch wenn der große Philosoph Friedrich Nietzsche die Weisheit des Schmerzes verteidigte. Der Missbrauch betäubter Frauen durch die Chirurgen wurde befürchtet. Trotzdem ist es kaum verwunderlich, dass sich die Narkose zur Durchführung von Operationen sehr rasch durchsetzte.

Ein anderes Problem der Chirurgie blieb jedoch fürs Erste bestehen: die Wundinfektionen. Die Verbesserung der Hygiene in den chirurgischen Abteilungen ist eine Errungenschaft, die auf den österreichisch-ungarischen Arzt und Geburtshelfer Ignaz Philipp Semmelweis zurückgeht. Ärzte wechselten ohne angemessene Reinigung von der Pathologie in die Krankenzimmer oder in den Operationssaal. Dabei schleppten sie eine Unzahl von Krankheitserregern mit sich. Für den Geburtshelfer Semmelweis war das Kindbettfieber, an dem viele junge Mütter starben, ein in der Praxis kaum zu beherrschendes Problem. Mitte des 19. Jahrhunderts begann Herr Semmelweis als Erster, strikte Hygienemaßnahmen an seiner Abteilung einzuführen. Das vergrößerte die Chancen von Patienten, eine Operation, und von Müttern, eine Geburt zu überleben. Die geringe Zahl von Frauen mit Kindbettfieber war der schlagende Beweis für die Richtigkeit dieses Vorgehens.

Louis Pasteur, französischer Chemiker und Mikrobiologe, ließ eine Suppe im Freien stehen, die natürlich mit der Zeit verdarb. Stellte er die Suppe in einen Vakuumbehälter, passierte nichts. Der Schluss: In der Luft befindliche Faktoren, später als Mikroorganismen identifiziert, führen zum Verderben der Suppe. Der schottische Arzt Joseph Lister sah die Analogie der Suppe mit einer offenen Wunde und mit der Chirurgie. Die Mikroorganismen in der Luft konnten eine offene Wunde genauso infizieren wie eine im Freien stehende Suppe und das konnte Herr Lister durch eine Desinfektion mit Karbolsäure verhindern.

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts stand der Chirurgie in der Krebsbehandlung nichts mehr im Weg. Beginnend mit dem Chirurgen William Stewart Halsted wurde insbesondere beim Brustkrebs die chirurgische Behandlung immer radikaler. Die Chi­rurgen gingen von der Vorstellung aus, dass sich Krebs kontinuierlich in konzentrischen Kreisen ausbreiten würde. Je mehr, zwar scheinbar gesundes, vielleicht aber auch schon mit Tumorzellen infiltriertes, Gewebe um das sichtbare Tumorgewebe entfernt werden konnte, desto erfolgreicher die chirurgische Vorgangsweise. Die Tumorchirurgen übertrafen sich gegenseitig in der Aggressivität ihres Vorgehens; das Ergebnis waren schwer verstümmelnde Operationen. Tatsächlich breiten sich Krebs­zellen aber diskontinuierlich aus. Metastasen bilden sich zwar auch lokal, etwa in den regionalen Lymphknoten, die Krebszellen können aber auch über den Blutstrom weit entfernte Organe erreichen und sich dort ansiedeln. Dagegen war auch die radikalste Chirurgie machtlos.

Chemotherapie

Die Ausübenden der frühen Heilkünste wussten über die Wirksamkeit verschiedener Kräuter und Pflanzen. Das Wissen war ein empirisches, Erfahrungen, gesammelt während vieler Jahrhunderte, zunächst mündlich weitergegeben, später niedergeschrieben. Vom gezielten Einsatz pflanzlicher Arzneimittel war die Medizin weit entfernt. Ganz zu schweigen von einem Verständnis der hinter der therapeutischen Wirkung stehenden Mechanismen. So ist es nicht verwunderlich, dass Arzneimittel im modernen Sinn erst seit etwa einem Jahrhundert verfügbar sind und insbesondere seit der Mitte des 20. Jahrhunderts einen fantastischen Höhenflug erlebten, der bis heute anhält. Ein früher von vielen Meilensteinen in der Erforschung natürlicher Arzneimittel war die Entdeckung des von Pilzen zur Verteidigung gegen Bakterien hergestellten Penicillins.

Die Chemiker versuchten aber auch, auf synthetischem Weg Arzneimittel zu entwickeln. Um die Wende vom 19. zum 20. Jahrhundert hatte der Arzt und Wissenschafter Paul Ehrlich begonnen, die vielen Chemikalien, die von der deutschen Farbstoffindustrie hergestellt wurden, auf ihre Nützlichkeit als Medikamente zu testen. Auf Anilin basierende Substanzen schienen therapeutische Effekte zu haben, allerdings nicht bei Krebs, sondern bei Syphilis. Dieses als Salvarsan in den Handel gebrachte Medikament war das erste aufgrund gezielten experimentellen Vorgehens entwickelte Arzneimittel.

Der Einsatz von Senfgas während des Ersten Weltkriegs und dessen katastrophale Auswirkungen auf Blut und Knochenmark der Soldaten weckte das Interesse von Edward B. Krumbhaar und seiner Frau Helen. Nach dem Krieg gerieten diese Beobachtungen schnell wieder in Vergessenheit. Im Zweiten Weltkrieg wurde wiederum beobachtet, dass das Senfgas weiße Blutzellen massiv schädigt. Im Jahr 1942 wurden die ersten Patienten mit Krebserkrankungen der Lymphknoten mit Senfgas behandelt: Wenn das Senfgas normale weiße Blutzellen zerstört, müsste es doch auch die aus den weißen Blutzellen entstandenen Krebszellen umbringen. Tatsächlich kam es zu einer Rückbildung der Tumore, allerdings gefolgt von einem raschen Rezidiv. Trotzdem war erstmals belegt, dass Tumorzellen durch Chemikalien zerstört werden können.

Louis Goodman und Alfred Gilman griffen die Arbeiten an dem sogenannten Krumbhaar-Effekt auf; das war der Beginn des Forschungsbereichs der Pharmakologie. Immer mehr chemische Substanzen wurden mit wechselndem Erfolg in der Krebsbehandlung eingesetzt. Einige wenige Krebserkrankungen sprachen tatsächlich auf diese Chemikalien an. Dazu gehörten die Krebserkrankungen der weißen Blutzellen, Lymphome und Leukämien, oder Krebserkrankungen der Hoden. Darüber hinaus stand aber bald fest, dass die zytostatische oder zytotoxische Chemotherapie nicht die endgültige Lösung für die Krebsbehandlung war. Zu unspezifisch war die Wirkung der Zytostatika auf Tumorzellen, zu massiv die Nebenwirkungen durch die Vergiftung gesunden Gewebes bei höheren Dosen.

Die Bezeichnung Chemotherapie ist tatsächlich ein Überbegriff für alle Behandlungen mit Chemikalien. Dabei muss es sich nicht notwendigerweise um die Therapie von Krebserkrankungen handeln. Auch die Behandlung einer bakteriellen Infektion mit einem Antibiotikum ist eine Chemotherapie; Antibiotika gehören zur Gruppe der antimikrobiellen beziehungsweise antibakteriellen Chemotherapeutika. Um die Chemotherapie zur Krebsbehandlung von anderen Formen der Chemotherapie abzugrenzen, spricht man von einer zytostatischen oder zytotoxischen Chemotherapie. Diese Ausdrücke bedeuten, dass die Wirkung des Arzneimittels gegen Zellen gerichtet ist und diese entweder an der Vermehrung hindern (zytostatisch) oder sie vergiften (zytotoxisch). Daher wird in der Krebsbehandlung oft von einem Zytostatikum gesprochen. In weiterer Folge werde ich mich an den weithin üblichen Sprachgebrauch halten und entweder von einem Chemotherapeutikum oder einem Zytostatikum sprechen. Wenn ich nicht ausdrücklich auf etwas anderes hinweise, ist damit immer eine zytostatische oder zytotoxische Chemotherapie zur Behandlung von Krebs gemeint.

Strahlentherapie

Nicht nur die Chemie, auch die Physik leistete ihren Beitrag zur Krebsbehandlung. Die Entdeckung der Röntgenstrahlung durch den deutschen Physiker Wilhelm Conrad Röntgen ermöglichte es erstmals, in einen Organismus hineinzusehen. Speziell in den frühen Jahren des Einsatzes der Diagnostik mit Röntgenstrahlen war das für die Patientinnen und Patienten, vor allem aber für die behandelnden Ärzte, ein durchaus gefährliches Unterfangen. Die schädigenden Wirkungen der Röntgenstrahlung konnten noch nicht richtig eingeschätzt werden. Es wurde mit wesentlich höheren Strahlendosen gearbeitet und die Röntgengeräte waren deutlich schlechter abgeschirmt, als das heute der Fall ist. Die Patienten hatten lediglich sporadischen Kontakt mit den Röntgenstrahlen; Ärzte waren den radioaktiven Strahlen regelmäßig ausgesetzt und immer wieder starben die frühen Röntgenologen an den Strahlenschäden.

Radioaktive Strahlung kann Krebs auslösen. Auch die französisch-polnische Physikerin Marie Curie starb an Krebs. Sie hatte um die Wende vom 19. zum 20. Jahrhundert in Paris die Radioaktivität erstmals wissenschaftlich erforscht; dafür erhielt sie im Jahr 1903 den Nobelpreis in Chemie und im Jahr 1911 den Nobelpreis in Physik. (Nur vier Wissenschafter und Wissenschafterinnen erhielten zwei Nobelpreise, zwei davon, Marie Curie und Linus Pauling, in zwei unterschiedlichen Wissenschaftszweigen.) Es dauerte nicht lange, bis die Medizin begann, die zerstörerische Wirkung der radioaktiven Strahlung zu benutzen, um Krebserkrankungen zu behandeln. Aber erst die Entwicklung von Linearbeschleunigern ab der Mitte des 20. Jahrhunderts erlaubte den gezielten Einsatz der Strahlentherapie.

Die zellschädigende und zellzerstörende Wirkung der Strahlentherapie beruht darauf, dass elektromagnetische Strahlung DNA zertrümmern kann. Die Strahlung unterscheidet aber nicht zwischen gesunden Zellen und Tumorzellen; die DNA wird in beiden geschädigt. Man versucht diese Nebenwirkung dadurch zu limitieren, dass ein gebündelter Strahl von verschiedenen Seiten direkt auf den Tumor ausgerichtet wird. Die Strahlengänge überschneiden sich im Bereich des Tumors und haben daher dort die stärkste Wirkung, während gesundes Gewebe eine geringe Strahlendosis abbekommt. Dazu kommt, dass schnell wachsende – also sich oft teilende – Zellen durch die Strangbrüche in der DNA stärker geschädigt werden als langsam wachsende. Da sich Tumorzellen schnell vermehren, ist die schädigende Wirkung der Strahlentherapie im Tumorgewebe schwerer als im umgebenden gesunden Gewebe. Auf dieses Konzept werde ich noch im Zusammenhang mit der Entstehung von Krebs zu sprechen kommen.

Moderne Konzepte der Krebsbehandlung

Die klassischen Formen der Krebsbehandlung sind auf die Tumorzelle ausgerichtet: Es wird herausgeschnitten, vergiftet und verbrannt. In den letzten zwanzig Jahren erleben wir aber ein grundsätzliches Umdenken: Die neuen Konzepte der Krebsbehandlung üben ihre Wirkung indirekt über die Gewebestruktur eines Tumors aus, des Tumormikroenvironments. Auf mehreren Gebieten wurden bedeutende Fortschritte gemacht. Hier möchte ich zunächst einen ganz kurzen Überblick über diese Behandlungsformen geben; in späteren Kapiteln folgt eine ausführliche Darstellung.

Gezielte Behandlungen

Mit den neuen Krebsmedikamenten werden immer spezifischere Wirkungen erzielt. Die Arzneimittel der letzten Generationen werden genau an die Form eines biologischen Moleküls angepasst, dessen Funktion im Rahmen eines Krankheitsprozesses beeinflusst werden soll. Daher der Name: Targeted Therapies – gezielte Behandlungen. Personalised Medicine bedeutet, dass die Targeted Therapies nur bei den Patienten angewendet werden, bei denen sie sehr wahrscheinlich auch wirken. Die Behandlung wird also auf einzelne Patienten abgestimmt, personalisiert. Die Targeted Therapies sind ein Erfolg nach einer langen Durststrecke. Das erste Arzneimittel dieser Klasse ist das Imatinib (Glivec®, Gleevec®), das die Behandlung der Chronischen Myeloischen Leukämie (CML) grundlegend verändert hat. Danach dauerte es allerdings etwa ein Jahrzehnt, bis die nächsten Arzneimittel aus der Gruppe der Targeted Therapies auf den Markt kamen.

Der beeindruckende Erfolg des Imatinib bei der Behandlung der Chronischen Myeloischen Leukämie ist bei anderen Vertretern der Targeted Therapies