Gehirnscanner erkennt Demenz früher

3D-Rendering eines menschlichen Gehirns
Menschliches Gehirn: Parallel zur Einführung neuer Alzheimer-Medikamente könnte der Schweizer Gehirnscanner dazu beitragen, Demenz verursachende Krankheiten frühzeitig zu bekämpfen (Foto: © monsitj – fotolia.com)

Zwei deutsche Teilchenphysiker von der ETH Zürich entwickeln einen Gehirnscanner, der zehnmal billiger und viel kleiner ist als herkömmliche Geräte. Demenzerkrankungen können damit in naher Zukunft deutlich früher entdeckt werden.

Sie sind knapp dreißig und dabei, die Diagnose von Alzheimer zu verbessern. Max Ahnen (29) und Jannis Fischer (30) entwickeln derzeit einen PET-Gehirnscanner. Die Positronen-Emissions-Tomographie, kurz PET genannt, ist ein bildgebendes Verfahren in der Nuklearmedizin. Es wird zur Erkennung vor allem von Krebs, aber auch von Nerven- und Herzkrankheiten eingesetzt. Dazu wird dem Patienten eine schwach radioaktive Substanz in die Armvene gespritzt. Die Art und der Ort, wo sich die Substanz im Gewebe anreichert, verarbeitet der PET-Scanner zu einem Bild.

Dieses Bild gibt Auskunft darüber, welche Funktionen das entsprechende Körperteil ausübt. PET-Scanner können helfen, verschiedene Nervenkrankheiten zehn bis zwanzig Jahre früher aufzudecken bevor ein Arzt anhand konkreter Symptome eine Diagnose stellen kann. Das Problem, warum dies nicht gemacht wird: Heutige Geräte sind groß und teuer. Ein herkömmliches Gerät braucht mindestens 15 Quadratmeter Platz und kostet zwischen 1,3 und 4,7 Millionen Euro.

Die Neuentwicklung der Forscher soll weniger kosten und kleiner sein als jene, die heute in den Krankenhäusern stehen. Dafür hat sie das US-amerikanische Wirtschaftsmagazin Forbes in ihre „30 Under 30 Europe 2018“-Liste in der Kategorie Wissenschaft und Gesundheit aufgenommen. Mit der Liste würdigt Forbes jedes Jahr „die intelligentesten jungen Unternehmer und Erfinder“ in unterschiedlichen Bereichen. „Wir sind stolz darauf, dass wir es auf die Liste geschafft haben“, sagt Jannis Fischer und lacht: „Nächstes Jahr wären wir dafür zu alt gewesen“.

Günstiger, kleiner, mobiler

Die Erfindung von Ahnen und Fischer Erfindung heißt provisorisch Brain PET (BPET). BPET soll nur ein Zehntel so viel kosten wie heutige Geräte. Zudem soll der Scanner weniger als zwei Quadratmeter messen. „Er ähnelt einem Coiffeurstuhl mit Trockenhaube“, sagt Ahnen. Die Größe mache ihn viel mobiler als herkömmliche Geräte. Dadurch könnten ihn Ärzte auch an Orten abseits von großen Krankenhäusern einsetzen, etwa in kleinen Kliniken in Südamerika, Asien oder Afrika.

Nicht nur das Gerät, sondern auch dessen Anwendung wird mit Brain PET billiger. Denn je öfter das Verfahren zum Einsatz kommt, desto weniger kosten die radioaktiven Hilfsmittel. Heute gehört die Untersuchung zu den teuersten bildgebenden Verfahren in der modernen Medizin. Das können sich viele Kliniken nicht leisten. Fischer sagt: „Wir werden viel breitere Bevölkerungsgruppen erreichen können als bisher“.

Das würde den Betroffenen helfen, aber auch deren Angehörigen. Beide Physiker hatten Demenzkranke in der Familie. Ahnen sagt: „Es ist schwer mitanzusehen, wie eine Persönlichkeit zerfällt“. Der Vater von drei kleinen Kindern möchte die Situation für die nächste Generation verbessern.

Firmengründung steht an

Noch gibt es BPET nur auf dem Papier. Die beiden sind gerade dabei, ihre Firma Positrigo zu gründen und bis September 2018 einen Prototyp zu bauen. Die Finanzierung ist auf gutem Weg: Seit Juni 2017 haben die beiden ein Pioneer Fellowship. Dieses Stipendium verleiht die ETH Zürich gemeinsam mit der ETH Foundation an Personen, die hoch-innovative Produkte entwickeln wollen – vorausgesetzt, sie dienen der Gesellschaft oder können kommerziell genutzt werden. Die Stipendien werden aber nicht für Grundlagenforschung vergeben, sondern müssen auf bisherigen Forschungsarbeiten der Bewerber basieren.

Ahnen und Fischer haben sich schon während und nach ihren Doktorarbeiten an der ETH mit den PET-Scannern befasst. Ahnen: „Mir war klar: Hier kann man wirklich etwas verbessern“. Seit dem Pioneer Fellowship sei das Projekt „richtig abgehoben“, sagt Fischer. An der ETH seien die beiden Physiker aus Deutschland genau am richtigen Ort. „Die enge Zusammenarbeit von Medizinern und Teilchenphysikern schafft Raum für neue Entwicklungen“, sagt er.

Gehirnscanner kommt voraussichtlich 2021

Auf den Markt kommen soll Brain PET im Jahr 2021. Das sei „optimistisch, aber realistisch“. Das Timing ist wichtig: Denn zu dieser Zeit planen Pharma-Firmen auch die Einführung neuer Alzheimer-Medikamente. Diese sollen – passend zur PET-Früherkennung – eingesetzt werden können, um Demenz verursachende Krankheiten zu bekämpfen, bevor sich die Hirnsubstanz abbaut.