Entwicklung eines intelligenten Hirnschrittmachers gegen Parkinson

09.05.2012: Die Therapie mit einem Hirnschrittmacher ist für viele Parkinson-Patienten eine große Hilfe. Doch die Behandlung hat oft Nebenwirkungen. In dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekt DBS SMART soll ein neuartiger, implantierbarer Schrittmacher für die klinische Forschung entwickelt werden, der die Symptome mit Methoden der modernen Mathematik deutlich schonender und dauerhafter unterdrückt. Zum Projektstart am Freitag, den 4. Mai 2012, übergab Thomas Rachel MdB, Parlamentarischer Staatssekretär im BMBF, die Zuwendungsbescheide im Gesamtwert von 1,32 Mio. Euro an die ANM Adaptive Neuromodulation GmbH, das Forschungszentrum Jülich und das Universitätsklinikum Köln.

Die Parkinsonkrankheit wird durch eine Fehlsteuerung von Nervenzellen in bestimmten Bereichen des Gehirns, die für die Steuerung von Bewegungen eine zentrale Rolle spielen, ausgelöst: Statt, wie bei einem gesunden Menschen, gezielt nacheinander zu feuern, senden die Nervenzellen gleichzeitig Signale aus. Diese krankhaft synchrone Aktivität zieht die für die Parkinson´sche Krankheit typischen Symptome wie Zittern, Bewegungsstarre und Bewegungsarmut nach sich. Die Behandlung mit einem Hirnschrittmacher ist heute die Standardtherapie für schwere, medikamentös nicht ausreichend behandelbare Bewegungsstörungen dieser Art. Dabei werden Elektroden in die betroffenen Hirngebiete implantiert, die durch eine permanente elektrische Reizung die krankhaft synchronen Nervensignale unterdrücken. Doch das Verfahren hat Grenzen. Nicht alle Patienten sprechen darauf an. Zusätzlich ruft es in vielen Fällen Nebenwirkungen wie Sprach- oder Gleichgewichtsstörungen hervor oder verliert im Laufe der Behandlung seine Wirkung.

Im Projekt DBS SMART (engl. Deep Brain Stimulation, „Tiefe Hirnstimulation“) wird ein neuartiger Hirnschrittmacher entwickelt, der betroffene Nervenverbände ganz gezielt desynchronisiert. „In einer Akut-Studie hat die Technologie schon exzellente Ergebnisse erzielt. Auch dauerhafte Erfolge scheinen möglich, Nebenwirkungen wurden bisher nicht beobachtet. Diese bedarfsgesteuerten Stimulationskonzepte möchten wir nun in einem Implantat realisieren“, erläutert Projektkoordinator Dr. Christian Hauptmann von der ANM Adaptive Neuromodulation GmbH. In DBS SMART soll die Behandlungseffektivität optimiert und die Technik soweit miniaturisiert werden, dass sie komplett im Patienten implantiert werden.

Die neuartige CR®-Neurotechnologie beruht maßgeblich auf dem Stimulationsalgorithmus „Coordinated Reset“ (CR®), der in über 10-jähriger, systematischer wissenschaftlicher Arbeit von dem Mediziner, Physiker und Mathematiker Prof. Peter Tass vom Forschungszentrum Jülich entwickelt wurde. Für jeden Patienten wird dabei ein maßgeschneidertes Stimulationsmuster ermittelt, mit dem die krankhaft überaktiven Nervenzellen gezielt desynchronisiert und das Aktivitätsmuster teilweise dauerhaft korrigiert werden kann. Um die neue implantierbare Technik zu erproben und anzupassen, setzt die ANM Adaptive Neuromodulation GmbH in DBS SMART die Zusammenarbeit mit dem Neurochirurgen und Pionier der Hirnschrittmacher-Therapie Prof. Volker Sturm vom Universitätsklinikum Köln fort.

„Ich freue mich, dass die Förderung durch die Bundesregierung nicht nur als wichtige Innovationskraft den Unternehmen zugutekommt, sondern insbesondere auch ganz direkt vielen Betroffenen eine individuellere Therapie und Kontrolle ermöglicht“, betont Thomas Rachel MdB, Parlamentarischer Staatssekretär im Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). Das BMBF fördert DBS SMART im Rahmen von KMU-innovativ, einer Initiative für kleine und mittlere Unternehmen (KMU), mit 1.32 Mio. Euro. Die Projektlaufzeit ist bis April 2015 angesetzt.