Alles wird Nano. Nano ist in. Die vier Buchstaben hängten sich in den vergangenen Jahren vor fast jeden Wissenschaftszweig. Auch die Medizin hat es erfasst – die Nanomedizin ist entstanden. Und dies mit gutem Grund, wie die ReferentInnen PD Dr. Patrick Hunziker (Kardiologie, Kantonsspital Basel), PD Dr. Cora-Ann Schönenberger (M.E. Müller Institut für Strukturbiologie, Biozentrum Basel) und Dr. Martin Bammerlin (Concentris, Basel) am Café Scientifique Basel überzeugend ausführten.

Dabei ist Nano nichts als eine Grössenordnung (einen Milliardstel Meter), die so unvorstellbar klein ist, dass der Mensch Vergleiche braucht. Bei Patrick Hunziker ist es der Apfel im Vergleich zur Erde. Martin Bammerlin zog den Haarwuchs herbei: Rasiert man sich und gleitet mit dem Apparat von einem Ohr zum andern, so sind die Haare beim „Erstohr“ in der Zwischenzeit um 10 Nanometer gewachsen.

Weshalb aber braucht die Medizin Nano? „Leben ist Nano“, sagt Hunziker, Gründer und Präsident der „European Foundation for Clinical Nanomedicine“. Zellen und ihre Organellen wie Mitochondrien, aber auch Bakterien und Viren operieren im Nanobereich. In der Grössenordnung beginnen auch viele Krankheiten, oft lange bevor Symptome auftreten. Nanomediziner machen also nichts anderes, als die Grösse der Reparaturinstrumente anzupassen. Oder umgekehrt ausgedrückt: Die heutige Medizin versucht entweder mit Baggern Uhren zu reparieren (Operationen) oder mit einer Sintflut einen Hausbrand zu löschen (Medikamente). Letztlich fusst die Nanomedizin auf der Erkenntnis, dass Lebewesen und ihre Bausteine, die Zellen, bis in den Nanobereich hochstrukturiert und nicht einfach eine Art Suppentopf mit einem bunten Gemisch von Molekülen sind.

Die möglichen Vorteile der Nanomedizin zeigen sich bei den so genannten Nanocontainern exemplarisch. Hunzikers Forschungsgruppe ist darauf spezialisiert. Die Grundidee: Nanocontainer sind winzige, hohle Tröpfchen, die innen ein Medikament tragen und an der Oberfläche Schlüsselmoleküle haben, die gezielt in bestimmte Schlössermoleküle etwa auf Krebszellen passen. Theoretisch werden bei der Behandlung nur kranke Zellen mit dem Medikament vergiftet. Gesunde Zellen bleiben unberührt, womit Nebenwirkungen drastisch gesenkt werden können. So die Hoffnung. Bereits würden klinische Studien zu verschiedenen Krebsarten laufen und dies mit Erfolg, sagt Hunziker.

Eine andere Art von Nanopartikeln hat die Gruppe von Cora-Ann Schönenberger entwickelt. Sie spricht von Bio-Nanopartikeln. Dies sind bestimmte Eiweisse, die sich spontan zu geordneten Partikeln zusammenlagern und dann ähnlich wie Viren aussehen. Kein Wunder also reagiert das körpereigene Abwehrsystem massiv auf diese Nanopartikel. Dies könnte künftig hocheffiziente Impfstoffe ermöglichen oder die Produktion von Antikörpern für die Diagnostik.

Auch in der Nanodiagnostik arbeitet Schönenbergers Team. Die Forschenden nutzen so genannte Atom-Kraftmikroskope. Dabei drücken sie mit einer extrem feinen Metallspitze auf einzelne Zellen und prüfen ihre Elastizität – in etwa so, wie man beim Braten durch Draufdrücken prüft, ob ein Fleischstück durch ist. Ihre interessanten Befunde: Bösartige Tumorzellen sind härter als gutartige und weiche Knorpel deuten auf Osteoarthritis.

Ebenfalls auf das Feld der Nanodiagnostik schielt die Basler Biotechfirma Concentris. „Unsere Geräte werden bereits in Forschungslabors weltweit eingesetzt“, sagt Martin Bammerlin. Das Herzstück sind hauchdünne Blattfedern, 100mal dünner als ein Haar. Damit lässt sich im Prinzip sowohl die Anziehungskraft von Molekülen messen als auch Bakterien nachweisen. Bammerlin schildert als Beispiel den Nachweis von Antibiotikaresistenzen, ein rasant wachsendes Problem in Spitälern. Bislang werden dazu Bakterien des Patienten auf einen Nährboden gegeben und lokal mit verschiedenen Antibiotika betropft. Wachsen die Bakterien dennoch, sind sie gegen das Antibiotika resistent. Die Tests funktionieren gut, dauern aber einen Tag. Mit dem Concentris-Ansatz lässt sich dies auf 2 Stunden reduzieren. Setzt man die Bakterien auf eine Blattfeder – plus Nährboden und Antibiotika – kann man das Wachsen der Bakterien bereits anhand weniger Zellen nachweisen. Noch funktioniert dies aber erst in Forschungslabors.

Nano klingt nach Hightech. In der Diskussion im Café Scientifique war deshalb eine Frage, wie man „Nano für alle“, auch für die 3. Welt, erreichen kann. Hunziker gab sich überzeugt, dass Nanomedizin weltweit zur Anwendung käme. Die Technologie würde zum einen in der Massenproduktion günstiger. Zum anderen sei Nano nicht unbedingt teuer. In der Nanodiagnostik komme man etwa mit weniger Reagenzien aus und die Tests seien schneller als bei herkömmlichen Ansätzen.

Und wann hält die Nanomedizin Einzug in die Klinik? Einig waren sich die ReferentInnen, dass die Nanodiagnostik wohl schon in einigen Jahren zum Einsatz käme. Wann wir jedoch breit von nanomedizinischen Therapien profitieren werden, konnte niemand voraussagen.

Die Nanomedizin werde die Welt voraussichtlich stark beeinflussen, glaubt Hunziker, weil dadurch die durchschnittliche Lebensspanne verlängert werde. Dies könne Ängste auslösen, aber auch überhöhte Erwartungen. So beflügle die Technologie etwa Ideen wie den Transhumanismus, die Verbesserung des Menschen. (Lesen Sie dazu auch: „Die Gesellschaft taumelt in der Pro-Aging-Trance“ und „Verlasst euch bei Enhancements nicht aufs Bauchgefühl!“.)

Hunziker ist eine differenzierte und nüchterne Darstellung wichtig. Es liege noch viel Arbeit vor uns, sagt Hunziker im persönlichen Gespräch. So wisse noch niemand, wie man Nano-Container im grossen Massstab herstellen könne. Zudem seien die klinischen Prüfprotokolle erst am Entstehen. Was etwa ist bei Nanocontainern eine Dosis? Wie sollen die toxikologischen Studien durchgeführt werden? Muss jeder Nanocontainer geprüft werden, was eine personalisierte Medizin verunmöglichen würde, oder reicht es, die Einzelteile zu testen? Die Diskussion hat erst begonnen.

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