© David Robinson

Schwabs Lebenswerk


Zur Übersicht

Martin Schwab gelang, wovon viele Forscher ihr Leben lang träumen. Dank seiner Entdeckung weiß die Wissenschaft heute, warum  verletzte Nerven im Rückenmark nicht nachwachsen. Ein Quantensprung, der alles veränderte. Wir trafen den 69-jährigen Schweizer und begegneten einem scharfsinnig-nahbaren Mastermind, dessen zurückhaltende Bescheidenheit neugierig macht. 

Professor Schwab, was fasziniert Sie an der Neurowissenschaft?
Das Nervensystem ist wahnsinnig kompliziert und die beste Maschine der Welt. Mich hat schon sehr früh die Entwicklung interessiert. Ich wollte verstehen, wie dieses Wunder entsteht und funktioniert.

Warum haben Sie sich dabei auf das Rückenmark spezialisiert?
Die Verletzung eines Nervs im Finger, Arm oder Bein wird gut repariert. Eine Verletzung des Rückenmarks hingegen sehr schlecht oder gar nicht. Diese Diskrepanz führte mich zur Frage: Warum ist das so? Warum kann ein Teil des Nervensystems eine Nervenfaser wieder wachsen lassen und der andere Teil – bei einer Verletzung des Rückenmarks oder Gehirns – eben nicht. Das wollte ich knacken.

Wie sind Sie vorgegangen?
Man wusste: Es gibt Faktoren in den Geweben, die das Nervenwachstum fördern. Unsere erste Hypothese war: Im Rückenmark fehlt es an solchen Faktoren. Ich hatte eine eigene kleine Arbeitsgruppe und schnell haben wir gesehen, dass das nicht stimmt. Man kann im erwachsenen Gehirn sehr wohl solche Wachstumsfaktoren finden. Ich habe Gewebekulturexperimente gemacht und Wachstumsfaktoren zu einem Stückchen Rückenmark- und Gehirngewebe gegeben. Dabei habe ich festgestellt, dass trotzdem keine einzige Nervenfaser wächst. Für mich war klar: Es muss Faktoren geben, die das Nervenfaserwachstum verhindern. Das war ein ganz neues Konzept damals.

Wie kann man sich das vereinfacht vorstellen?
Auf einer sehr allgemeinen Ebene sind diese Wachstumshemmer - Nogo-Proteine - wie das Rotlicht im Verkehr. Stülpt man einen Sack über das Rotlicht, sieht man das Licht nicht mehr und kann fahren. Wird diese aktive Stelle im Rückenmark also abgedeckt, wachsen Nervenfasern weiter.

Wie ging es weiter?
Ich war 35 Jahre alt und wurde nach Zürich berufen, um dieses Thema weiter zu bearbeiten. Der Schweizer Nationalfond unterstützte meine Forschung großzügig. Die Bedingung: Drei Jahre später sollte ich beweisen, dass mein Ansatz wirklich funktioniert. Und das taten wir. Meine Arbeitsgruppe und ich konnten zeigen, dass es neue, bis dahin unbekannte Eiweiße gibt, welche die Regeneration von Nervenfasern blockieren. Im Myelin, also der isolierenden Schicht um die Nervenfasern im Gehirn und Rückenmark, sitzen diese Wachstumshemmer.

Wachstumshemmer im Rückenmark also. Warum hat die bis dahin niemand entdeckt?
(lacht) Das haben sich die Leute im Nachhinein auch gefragt. Heute steht das in Lehrbüchern und in Einleitungen von Publikationen liest man: „Wie man allgemein weiß...“ Ja, heute weiß man es. Damals nicht.

Wie geht es einem, wenn man so einen Meilenstein entdeckt?
Die Stimmung ist manchmal sehr euphorisch. Aber man ist sich auch des hohen Risikos bewusst und fragt sich: Stimmt das wirklich? Warum hat das noch niemand gesehen? Wir verlassen uns auf biochemische Tests in Zellkulturen und dann im Tier. Bis man wirklich sicher ist, dass alles stimmt ist es ein langer Weg. Man geht oft hin und her zwischen Vorsicht und der Angst, etwas Wichtiges übersehen zu haben. In diesem speziellen Fall kam die verstärkende Erkenntnis: Es stimmt! Es ist etwas Neues da.

Sie sind schon viele Jahre in der Rückenmarksforschung. Sehen Sie eine Kurve nach oben?
Ja absolut. Ich denke, das ist eines der wichtigsten Erlebnisse in meinem Forscherleben. Dass ich diesen Aufschwung miterleben konnte. Als wir angefangen haben zu forschen, war das verletzte Rückenmark ein totales Nischengebiet. Wenig Labors, wenig Interesse. Man ging davon aus, dass man sowieso nichts machen kann. In den Kliniken sagte man einem frisch verletzten Querschnittsgelähmten: „Mach dich darauf gefasst, dass du dein Leben im Rollstuhl verbringen wirst. Es repariert sich nichts!“ Heute sieht das anders aus. Wir beginnen Mechanismen zu verstehen und bringen verletzte Nervenfasern im Rückenmark und im Gehirn durch die Unterdrückung des Wachstumshemmers Nogo-A zur Regeneration. So ist die Rückenmarksforschung plötzlich ins Zentrum des Interesses gerückt. Bei Neurowissenschaftlichen Kongressen gibt es heute immer große Symposien über Rückenmarksverletzungen, Regeneration und funktionelle Erholung. Ein Riesenschritt nach vorne.

Wie hat sich die Wissenschaft in den letzten Jahren generell verändert?
Die Wissenschaft ist häufig von Techniken abhängig. Wir machen heute phantastische Experimente, die damals undenkbar gewesen wären. Wir wissen viel über biochemische Mechanismen und können eingreifen. Wir haben Methoden, um Nervenfasern, das Wachstum der Fasern und die Regeneration darzustellen. Wir können Fasern in ihrer Aktivität akut beeinflussen oder eine regenerierte Nervenfaser deaktivieren oder stimulieren. Das liefert uns Beweise, dass das, was wir machen auch in therapeutischer Sicht sinnvoll und richtig ist.

Was ist das langfristige Ziel mit Nogo-A?
Blockiert man das Nogo Protein durch Antikörper, wachsen innerhalb von zwei, drei Wochen aus verletzten Fasern kleine neue Zweige aus. Sie suchen sich den Weg um die Narbenregion im Rückenmark und wachsen bei einer verletzten Ratte zum Teil zentimeterweit das Rückenmark hinunter. Gleichzeitig gewinnt das Tier seine Bewegungsfähigkeit wieder. Das heißt: Diese neu gebildeten Fasern und Verbindungen haben sinnvolle Schaltkreise wiederhergestellt, sodass das Gehirn wieder eine Kontrolle über das Rückenmark erhält. Ich bin während meiner ganzen Laufbahn sehr eng mit meinen medizinischen Kollegen in Kontakt gewesen und weiß, dass durch gute Reha gewisse Funktionen wiederherzustellen sind. Antikörper kombiniert mit Reha gibt sehr gute Resultate. Wir glauben heute, dass das Wachstum zuerst kommt – dass neue Hardware entsteht – die dann eintrainiert werden muss. Training ist ein Teil des Aufbaus der neuen funktionellen, sinnvollen Verschaltungen. Das treiben wir nun voran.

Ist damit ein Durchbruch für den Patienten in den nächsten Jahren realistisch?
Das wollen wir doch hoffen! Wir waren früher immer sehr sehr vorsichtig. Der Weg vom Tierexperiment - unter sehr kontrollierten Bedingungen – in die Klinik ist ein sehr weiter. Auch aus regulatorischen Gründen durch die Arzneimittelzulassungsbehörden. Das sind Jahre an Arbeit, die man da investieren muss. Aber einen großen Teil dieses Weges haben wir jetzt zurückgelegt. Wir haben eine große Phase-1-Studie mit Nogo-Antikörpern in frisch Querschnittsverletzten gemacht. Es ging um die Dosierung des Antikörpers im Menschen. Sie sollte zeigen, dass keine Nebeneffekte auftreten und verlief sehr erfolgreich. Noch in diesem Jahr startet die 3-jährige Wirksamkeitsprüfung in führenden europäischen Kliniken. Hier wird sich zeigen, ob ein wirksamer Antikörper gegen menschliches Nogo eine funktionelle Verbesserung für die Patienten bringt.

Woran arbeiten Sie außerdem gerade?
Wie häufig in der Forschung haben wir etwas zufällig entdeckt. Wenn man bei einer querschnittsverletzten Ratte, bei der 90% der Faserbahnen im Rückenmark kaputt waren, ein kleines Gebiet im Mittelhirnboden stimuliert, kann sie wieder laufen und schwimmen. Darauf hin haben wir uns mit Klinikern zusammengesetzt um das am Patienten zu versuchen. Die Frage: Wenn wir täglich stimulieren und Patienten auf dem Laufband trainieren, können sie dann eines Tages auch ohne Stimulation besser gehen? Ändert sich die Verschaltung so, dass jemand mit diesen wenigen Nervenfasern, die eine Verletzung überlebt haben, wieder sein Rückenmark kontrollieren und das Laufen steuern kann? Dieses Stimulationsexperiment an querschnittgelähmten Patienten, die stehen aber nicht laufen können, läuft jetzt an. Wings for Life finanziert die Grundlagenforschung dazu.

Das klingt vielversprechend. Was meinen Sie, wird es bald eine Heilung geben?
Bei einer Querschnittlähmung sind Millionen Nervenfasern betroffen. Stellen Sie sich dicke Glasfaserkabel vor, die zwei Computerzentren miteinander verbinden. Darin explodiert eine Bombe. Das alles wiederherzustellen, bringen wir vielleicht nicht fertig. Aber wichtige Funktionen wieder herstellen, Atmung, Blase, Darm, stehen und gehen - vielleicht vom Bett ins Badezimmer - sind die Ziele, die wir zeitnah schaffen könnten.

Wie arbeiten Sie an solchen Fortschritten?
Mit meiner 15-20 köpfigen Arbeitsgruppe bestehend aus Molekular- und Zellbiologen. Sie beschäftigen sich mit den molekularen und zellulären Vorgängen der Nervenregeneration, andere arbeiten tierexperimentell und wieder andere machen Reha mit Ratten oder schauen sich Hirnverletzungen und Schlaganfälle an. Alles wird zusammengehalten von der großen Frage: Wie funktioniert das Rückenmark und wie können wir seine Leistungen nach einer Verletzung wiederherstellen? Wir wollen die Bedingung für Patienten verbessern.

Welche Rolle spielt dabei der regelmäßige Austausch?
Kommunikation ist enorm wichtig. Die Gruppe arbeitet eng zusammen und sind dauernd im Gespräch miteinander. Wir haben zudem wöchentlich ein 2-stündiges Lab-Meeting. Dazu sehe ich meine Leute jeden Freitag zum Einzelgespräch. Ich bin jeden Tag im Labor und die Türe zu meinem Büro ist immer offen. Mir ist ein guter Geist sehr wichtig. Niemand soll konkurrieren, sondern ich möchte, dass wir alle zusammenarbeiten und uns gegenseitig helfen.

Martin Schwab beim Wings for Life Scientific Meeting (David Robinson )
Martin Schwab beim Wings for Life Scientific Meeting  © David Robinson

Werden Sie nie müde, immer neue Fragen zu stellen?
(lacht) Wir Forscher sind so. Es ist fantastisch in dieser Gruppe von jungen Leuten zu arbeiten. Die sind alle total motiviert. 10-12 Arbeitsstunden pro Tag sind völlig normal und am Abend passiert es häufig, dass noch jemand wegen einer Frage in mein Büro kommt. Wir hocken dann Stunden zusammen am Mikroskop, um neue Beobachtungen zu verstehen. Die intellektuelle Herausforderung ist großartig.

Man kann sagen, Sie widmen Ihr Leben der Forschung, oder?
Schon. Das bedeutet auch, dass man sehr wenig Freizeit hat. Das ist ein reelles Problem für Familien. Meine Frau und ich haben keine Kinder. Kinder brauchen Zeit und man kann nicht einfach jeden Abend erst um neun Uhr nach Hause kommen.  

Mussten Sie sich zwischen Kind oder Karriere entscheiden?
Ja...

Sie sind seit 33 Jahren mit einer Künstlerin verheiratet. Gibt es in Ihren Jobs Parallelen?
Bis zu einem gewissen Grad, ja. Auch als Forscher muss man für eine neue Idee einen Schritt zurück machen. Wegschauen von dem, was heute etabliertes Wissen ist und in andere Richtungen denken. Dieser kreative Schritt ist nicht einfach. Es hilft mir, wenn ich abends im Atelier meiner Frau sitze und ihr zuschaue wie sie malt. Diese ganz andere Arbeitsweise bringt einen dazu wegzukommen aus dem Alltag, in dem man gerade drinnen steckt.

Was hilft Ihnen dabei, richtig abzuschalten?
Wir haben einen sehr schönen Garten, dort am Wochenende zu arbeiten tut mir gut. Ein Hobby in dem Sinn habe ich nicht; auch weil ein Teil meines Berufs mein Hobby ist.

Was sollen die Menschen in 200 Jahren sagen, wenn Sie Ihren Namen lesen?
Wir sind eine große Community von Forschern und jeder leistet seinen Beitrag. Sicher wäre es schön, wenn man in so vielen Jahren noch weiß, dass auch ich einen wichtigen Schritt gemacht habe. Aber ich habe den nicht alleine geschafft. Es war immer mit meinem Team zusammen.

Was erwarten Sie von der Zukunft?
Mein Ziel ist es jetzt, diese klinischen Nogo-Antikörper Versuche wirklich durchzuziehen und zu einem guten Resultat zu kommen. Dann müssen die Strukturen so aufgebaut werden, dass man diese neue Therapie im großen Stil einsetzen kann. Ich wünsche mir, gut in Form zu bleiben - auch im Kopf - um im gegebenen Rahmen weiterarbeiten zu können. Sicher, man wird älter und die Gesundheit muss auch mitspielen, aber wie ich schon sagte: Die tägliche Interaktion mit brillanten jungen Leuten hält einen wirklich jung. Das möchte ich möglichst lange nicht missen und verzichte dafür auch gerne auf einen Urlaub.

 


Der Neurobiologe Martin Schwab studierte Biologie mit dem Schwerpunkt Neuroanatomie an der Universität Basel und forschte danach in Harvard und am Max-Planck-Institut für Psychiatrie in München. Schon sehr früh konnte er pionierhaft Nervenwachstumshemmstoffe nachweisen und veröffentlichte zahlreiche Publikationen in renommierten wissenschaftlichen Zeitschriften. Seit 33 Jahren arbeitet er im Institut für Hirnforschung der Universität Zürich und der ETH Zürich.