Ein kolumbianisches Forschungsdorf gegen das Vergessen

Irgendwo im kolumbianischen H¨¹gelland k?nnte eine m?chtige Waffe gegen die Krankheit Alzheimer liegen. Dessen war sich der 2024 verstorbene Neurowissenschaftler Francisco Lopera sicher. Der Forscher arbeitete 40 Jahre lang mit den Bewohner:innen eines Dorfes nahe der Millionenstadt Medell¨ªn. Dort leben mehrere tausend Menschen mit einer genetischen Mutation, aufgrund derer sie bereits im fr¨¹hen Alter, meist zwischen 45 und 50 Jahren, an Alzheimer erkranken. Die Krankheit folgt danach dem bekannten Muster: Ged?chtnisverlust, Orientierungsprobleme sowie Ver?nderungen im Denken und Verhalten.

F¨¹r die Forschung ist die Gemeinde mit der genetischen Alzheimer-Pr?disposition ?usserst wertvoll. Denn sie bietet die seltene Gelegenheit, die Entwicklung der Krankheit und potenzielle Therapien zu studieren, lange bevor erste Symptome auftreten.

Was Alzheimer mit dem Schlaf zu tun hat

Die Neurowissenschaftlerin Caroline Lustenberger las 2019 in einem Artikel des Fachmagazins Nature erstmals von Loperas Kohorte. Die Gruppenleiterin an der ETH-Professur f¨¹r Neuronale Bewegungskontrolle ist vor allem f¨¹r ihre Forschung zu Schlaf bekannt. Seit 2019 betreut sie das Schlaflabor am Departement Gesundheitswissenschaften und Technologie (D-HEST) der ETH Z¨¹rich. Dass sie sich vor einigen Jahren f¨¹r Alzheimer zu interessieren begann, war kein Zufall: ?Bei Alzheimer sind zun?chst tief gelegene Hirnregionen betroffen, die eine Schl¨¹sselrolle f¨¹r Schlaf, Erregungszustand und die Regulation des Stoffwechsels spielen?, sagt die Forscherin.

Gemeinsam mit dem Neurowissenschaftler Rafael Polan¨ªa hat Lustenberger eine Methode entwickelt, um das Risiko f¨¹r Alzheimer zehn bis 20 Jahre vor dem Auftreten der ersten Symptome abzukl?ren. Polan¨ªa arbeitete von 2018 bis 2024 als Professor f¨¹r Entscheidungs-Neurowissenschaft an der ETH Z¨¹rich. Danach gr¨¹ndete er gemeinsam mit Caroline Lustenberger das ETH-Spin-off ?externe Seite Herencia Solutions AG?, dem er sich nun vollst?ndig widmet.

Alzheimer-Erkennung mit dem Smartphone

?F¨¹r die Alzheimer-Diagnose zeichnen wir die Bewegungen der Pupillen unter spezifischen Bedingungen auf, denn sie sind unser Fenster zum Gehirn?, erkl?rt Lustenberger. Aktuell sind daf¨¹r noch ein Laptop und ein Eyetracking-Ger?t n?tig. In Zukunft k?nnte das Augen-Tracking aber auch ¨¹ber ein Smartphone erfolgen. Damit w¨¹rde die Alzheimer-Fr¨¹herkennung popul?rer und von zu Hause aus m?glich ¨C und w?re zugleich auch in L?ndern mit niedrigem Einkommen verf¨¹gbar. Also genau dort, wo Fachleute in Zukunft den gr?ssten Anstieg an Alzheimererkrankungen erwarten. ?Unsere Methode wurde zum Patent angemeldet und geh?rt zu den ersten digitalen Biomarkern, die eine fr¨¹he und weltweit skalierbare Einsch?tzung des Alzheimerrisikos erlauben?, sagt Lustenberger. Damit solle eine Br¨¹cke von der Diagnose zu k¨¹nftigen Therapien geschlagen werden.

Polan¨ªa selbst stammt aus Kolumbien. Trotzdem hatte er noch nie von der aussergew?hnlichen genetischen Kohorte in Medell¨ªn geh?rt, als Lustenberger ihm von der Nature-Publikation erz?hlte. Er kontaktierte Francisco Lopera, der bis zu seinem Tod im vergangenen Jahr die Gruppe f¨¹r Neurowissenschaften an der Universit?t Antioquia in Medell¨ªn leitete. Lopera hatte zuvor mit Pharmaunternehmen an klinischen Studien f¨¹r potenzielle Alzheimermedikamente zusammengearbeitet, die sich als unwirksam herausgestellt hatten.

?Wenige Wochen sp?ter sass ich im Flugzeug, um Francisco unsere Methode f¨¹r die fr¨¹hzeitige Alzheimerdiagnose zu pr?sentieren?, erinnert sich Polan¨ªa. ?Francisco war ¨¹berzeugt, dass der Fokus in der Alzheimerforschung st?rker auf der Fr¨¹herkennung und Pr?vention liegen sollte.? Deshalb habe er ein grosses Potenzial im Ansatz des Spin-offs erkannt. Seit diesem ersten Treffen in Medell¨ªn vor f¨¹nf Jahren arbeiten Polan¨ªa und Lustenberger eng mit der Gruppe f¨¹r Neurowissenschaften der Universit?t Antioquia zusammen, um die Fr¨¹herkennungsmethode in der einzigartigen kolumbianischen Kohorte zu testen und weiterzuentwickeln.

Verdreifachung der Alzheimerbetroffenen bis 2050

Alzheimer ist eine f¨¹rchterliche Krankheit ¨C und sie geh?rt zu den gr?ssten Herausforderungen f¨¹r das globale Gesundheitssystem. Weltweit sind ¨¹ber 55 Millionen Menschen von verschiedenen Arten von Demenz betroffen. 60 bis 80 Prozent von ihnen leiden an der Alzheimer-Demenz. Laut einer im Fachjournal externe Seite Lancet publizierten Prognose wird sich die Zahl bis 2050 verdreifachen. Das T¨¹ckische an Alzheimer: Wenn Betroffene davon erfahren, sind die Sch?den im Gehirn meist schon stark fortgeschritten und irreversibel.

?Es ist wie bei einem Lawinenungl¨¹ck: Man sieht den Schaden erst, wenn es zu sp?t ist?, sagt Lustenberger. Dies ist unter anderem der Grund, weshalb bisherige klinische Studien von Pharmaunternehmen zu Alzheimertherapien negativ ausfielen. Zu Beginn der Therapie sind die Sch?den im Gehirn meist bereits zu gross. ?Wir wollen intervenieren, lange bevor die ersten Sch?den sichtbar sind?, so Lustenberger.

Drei Genvarianten, die vor Alzheimer sch¨¹tzen

Was aber erhoffen sich die Forschenden, in dem kleinen Dorf in Kolumbien zu finden, das gegen diese sich weltweit immer weiter ausbreitende Demenzerkrankung helfen k?nnte? Francisco Lopera war stets ¨¹berzeugt, dass die von Alzheimer betroffene Gemeinde nicht nur die Krankheit, sondern auch die passende Therapie daf¨¹r hat. Diese ?berzeugung geht auf die Entdeckung zur¨¹ck, dass Aliria Piedrahita de Villegas, die wie viele andere in ihrer Gemeinde eine genetische Pr?disposition f¨¹r Alzheimer hatte, bis ins hohe Alter von einer klinisch manifesten Demenz verschont blieb. Die Frau verstarb im Alter von 77 ohne ausgepr?gte Anzeichen von Alzheimer ¨C f¨¹r viele ein kleines Wunder.

Lopera wollte der Sache auf den Grund gehen und das Gehirn zu Forschungszwecken obduzieren. F¨¹r die streng katholische Familie war dies zun?chst undenkbar. ?Er ging auf die Knie und flehte die Familie im Namen der Alzheimerforschung an, eine Untersuchung zuzulassen?, erz?hlt Polania. ?Francisco war ¨¹berzeugt, dass ihr Gehirn der Schl¨¹ssel f¨¹r eine m?gliche Therapie ist.?

Tats?chlich identifizierte der Neurowissenschaftler daraufhin gemeinsam mit Forschenden der Universit?t Harvard im Erbgut der Frau und weiterer, vor Alzheimer gesch¨¹tzter Angeh?riger, insgesamt drei Genvarianten, die vor der Erkrankung sch¨¹tzen.

Auf Grundlage dieser Entdeckungen entwickeln Forschende der Universit?t Harvard derzeit Gentherapien, deren protektiver Wirkmechanismus bereits im Tiermodell nachgewiesen wurde. Sie erwarten, dass diese Therapieans?tze bald in ersten klinischen Studien am Menschen gepr¨¹ft werden k?nnen. ?Unser digitaler Biomarker soll diejenigen Menschen finden, die am st?rksten gef?hrdet sind, damit sie fr¨¹hzeitig Zugang zu solchen Studien und k¨¹nftigen Therapien erhalten?, sagt Lustenberger. ?Dann steigt auch das Interesse an einer fr¨¹hzeitigen Alzheimerdiagnose.? Die wenigsten liessen sich auf eine Krankheit testen, f¨¹r die es keine Therapie g?be.

Soziale Einbettung von Alzheimer-Betroffenen

Um Forschung, Diagnostik, Therapie und Pflege zusammenzubringen, entwickelten Lustenberger und Polan¨ªa gemeinsam mit Forschenden der Universit?t Antioquia das Konzept f¨¹r die ?Villa Aliria?. ?Die Forschung muss in ein Sozialprogramm f¨¹r die Betroffenen eingebettet sein?, sagt Polan¨ªa. ?Die Folgen einer fr¨¹hzeitigen Alzheimererkrankung sind dramatisch. Typischerweise haben die Betroffenen noch Kinder im Jugendalter.? In ?rmeren Gemeinden Kolumbiens sei es meist die Familie, die sich um die Betroffenen k¨¹mmere. Daf¨¹r m¨¹ssten Ehem?nner und -frauen ihre Jobs aufgeben und Kinder k?nnten nicht mehr zur Schule gehen.

Die Forschungsgruppe in Medell¨ªn hat deshalb vor Jahren ein Programm entwickelt: Familienangeh?rige werden f¨¹r die Betreuung bezahlt und gleichzeitig an der Universit?t zu professionellen Pflegekr?ften ausgebildet. Die Ausbildung soll den Lebensunterhalt der Familien ¨¹ber den Tod der Angeh?rigen hinaus sichern. F¨¹r den langfristigen Betrieb solcher Sozialprogramme gr¨¹nden die Forschenden derzeit eine gemeinn¨¹tzige Stiftung, in deren Leitung auch Angeh?rige der Familien und weitere Betroffene aus der Gemeinde vertreten sein sollen.

?ber die Stiftung soll der Zugang zu Therapien auch f¨¹r Menschen mit geringem Einkommen gesichert werden. Zudem ¨¹bernimmt die Stiftung eine Aufsichtsfunktion und stellt sicher, dass bei der Forschung mit an Alzheimer erkrankten Personen ethische Prinzipien eingehalten werden. Durch die Integration von Betroffenen und Pflegenden in das Gesundheitssystem Kolumbiens soll zudem ein Beitrag zur Entstigmatisierung der Krankheit geleistet werden. ?Wir glauben fest daran, dass das Villa Aliria ein Prototyp f¨¹r einen ganzheitlichen Umgang mit Alzheimer werden kann?, sagt Lustenberger.

Pflege und Forschung in Stadtn?he

Wo das integrierte Dorf f¨¹r Forschung und Betreuung von Alzheimerbetroffenen gebaut werden soll, steht bereits fest. Die Universit?t Antioquia stellt daf¨¹r 130¡¯000 Quadratmeter Land am Rande Medell¨ªns zur Verf¨¹gung. F¨¹r die erste Phase mit geplanten Investitionen von zehn Millionen Schweizer Franken suchen Lustenberger und Polan¨ªa derzeit Investorinnen und Philanthropen. Gleichzeitig wird in Medell¨ªn ein erstes Zentrum f¨¹r an Alzheimer erkrankte Menschen aufgebaut, eine Art Satellit der Villa Aliria.

Mittelfristig soll das Alzheimerdorf selbsttragend werden und sich durch Beitr?ge von Forschungsgruppen sowie durch Lizenzgeb¨¹hren f¨¹r Diagnostik und Therapien finanzieren. ?Wir sind jetzt nahe dran, die Erkenntnisse aus der Alzheimerkohorte in Medell¨ªn in ein global skalierbares Modell zu ¨¹bersetzen?, sagt Lustenberger. ?Damit dieser Plan Realit?t wird, brauchen wir starke Partnerinnen und Partner.? Damit k?nnte den Familien vor Ort Hoffnung geschenkt und der ganzen Welt eine realistische Chance er?ffnet werden, Alzheimer von Anfang an zu verhindern, ist Lustenberger ¨¹berzeugt.