Nach wie vor gibt es kein Medikament zur Heilung von Alzheimer – eine Krankheit, die immer mehr Menschen betrifft. Die Symptome sind bekannt, die Ursachen kaum. Das erschwert die Wirkstoffsuche. In ihrer Doktorarbeit entwickelte die SCAI-Forscherin Dr. Alpha Tom Kodamullil eine Methode, mit der systematisch neue Zusammenhänge in medizinischen Datensätzen entdeckt werden können. Damit identifizierte sie 126 potenzielle Krankheitsmechanismen. Die nun entdeckten Mechanismen tragen zur Entwicklung neuer Diagnoseverfahren und Wirkstoffe bei. »Ein wichtiges Ergebnis meiner Doktorarbeit war die Erkenntnis, dass die Pharmaindustrie nur in die Erforschung von 4 der 126 Mechanismen investiert«, berichtet Kodamulli.

Zunächst musste Kodamullil alle relevanten Informationen aus medizinischer Fachliteratur entnehmen und für Computer „lesbar“ machen. »Ich habe einen Data-Mining-Ansatz gewählt, in den ich die unstrukturierten wissenschaftlichen Erkenntnisse integriert habe«, erklärt die Wissenschaftlerin. Das von ihr entwickelte Verfahren verknüpft die Informationen systematisch zu einem Ursache-Wirkungs-Modell. Dieses Modell wird auch als Wissensgraph bezeichnet. Es bietet einen Überblick über Zusammenhänge zwischen verschiedenen Vorgängen im Körper. Die Forscherin verglich den Wissensgraph eines gesunden Gehirns mit dem eines an Alzheimer erkrankten und analysierte die Unterschiede. So fand sie unter anderem heraus, dass eine Störung des Neurotrophin-Signal-Mechanismus zu den ersten Anzeichen der Krankheit gehört. Neurotrophine sind Signalstoffe, die an der Gedächtnisbildung beteiligt sind.

Alzheimer erkennen

Kodamullis Arbeiten leisteten auch einen maßgeblichen Beitrag dazu, dass Fraunhofer SCAI mit der Durchführung des Projekts AETIONOMY beauftragt wurde. AETIONOMY ist eines der »Flaggschiff-Projekte« der Innovative Medicine Initiative (IMI), einer öffentlich-privaten Partnerschaft der Europäischen Union und der Föderation der Pharmazeutischen Industrieverbände in Europa (EFPIA). Ziel von AETIONOMY war es, Mechanismus-basierte Taxonomien für die beiden neurologischen Erkrankungen Alzheimer und Parkinson zu entwickeln. Dabei entstand unter anderem ein neues System zu Unterscheidung von Alzheimer-Subtypen und -Stadien. Dieses richtet sich nach den zugrunde liegenden Krankheitsmechanismen und nicht, wie bisher üblich, nach den klinischen Symptomen. Ein Medikament, das bei einem Alzheimer-Patienten wirkt, kann bei einem anderen unwirksam sein, wenn die Krankheit bei ihm durch andere Mechanismen verursacht wird. Das neue Klassifikationssystem ermöglicht es, den passenden Wirkstoff für den jeweiligen Patienten zu finden.

Kodamullils Verfahren kann auch für die Ursachenforschung bei anderen Krankheiten verwendet werden. Derzeit sucht die Wissenschaftlerin zusammen mit anderen Forschern beispielsweise nach neuen Therapien für psychische Krankheiten wie posttraumatische Belastungsstörungen.

Am 26. Februar 2019 stellte die SCAI-Wissenschaftlerin die Ergebnisse ihrer Doktorarbeit auf dem Fraunhofer-Symposium »Netzwert« in München vor. Dort fand auch die Preisverleihung statt. Mit dem Hugo-Geiger-Preis zeichnet das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie drei hervorragende Promotionsarbeiten aus. Kriterien der Beurteilung sind wissenschaftliche Qualität, wirtschaftliche Relevanz, Neuartigkeit und Interdisziplinarität der Ansätze. Benannt ist der Preis nach dem Staatssekretär Hugo Geiger, der als Schirmherr der Gründungsversammlung der Fraunhofer-Gesellschaft am 26. März 1949 fungierte. Vergeben wird ein erster, zweiter und dritter Preis. Die Dotierung beträgt 5000, 3000 und 2000 Euro.

idw 2019/02