Spin for Life - Ein Forschungscampus für die Medizin von morgen

Ein Verbund hochrangiger Forschungsinstitute und führender Unternehmen der Medizintechnik bewirbt sich mit ihrer Vision „Spin for Life“ um eines der Großforschungszentren, die das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des „Strukturstärkungsgesetzes Kohleregionen“ fördern will. Federführend sind dabei die Universität Leipzig (Tanja Gulder), das Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften (Nikolaus Weiskopf), das Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme (Harald Kuhn) und das Universitätsklinikum Leipzig (Michael Stumvoll). Mithilfe einer vollkommen neuen Spin-Technologie will der Verbund eine individualisierte, vorausschauende und vorsorgliche Medizin im Smartphone-Format entwickeln. Krankheiten wie Neurodegenerationen, Tumore und Krebs ließen sich so schneller entdecken, noch bevor gravierende Schäden entstehen. Das Besondere: Wissenschaft und Industrie sollen von Anfang an derart eng auf einem Campus zusammenarbeiten, dass bahnbrechende Innovationen schneller als bislang in die Praxis gebracht werden. Ein echtes Spin-Valley könnte so entstehen, ein Inkubator, der den Weg freimacht für zahlreiche neue Ideen und Unternehmen.

 

Als Spin bezeichnet man in der Teilchenphysik den Eigendrehimpuls der kleinsten Teilchen in den Atomen. Er ist eine unveränderliche innere Eigenschaft von Teilchen und ist zentral für die Quantenmechanik: die Welt der kleinsten Energien und Größen mit großen Auswirkungen auf unser Leben.

„Da der Spin die Grundlage unseres ganzen Daseins ist  und damit Bestandteil unserer modernen Medizin und Biochemie, bedeutet mehr Wissen darüber, Dinge auch fundamental verändern zu können“, erklärt Tanja Gulder, Professorin für Organische Chemie an der Universität Leipzig, den Kerngedanken hinter Spin for Life. „Da steckt ein Riesenpotenzial drin.“ Eine ganz neue Schlüsseltechnologie könne dadurch entstehen.

Die Idee: Eine individualisierte, vorausschauende und vorsorgliche Medizin im Smartphone-Format. Setzt man bislang eine Standard-Therapie für eine Krankheit ein, will Spin for Life eine perfekt auf den Patienten zugeschnittene Behandlung schaffen. Neurodegenerative Erkrankungen, Tumore und Herz-Kreislauferkrankungen ließen sich so entdecken, noch bevor gravierende Schäden entstehen. Auch Fitness- und Pandemietests oder Therapiebegleitung aus der Ferne wären dann möglich. Langfristig wollen die Forschenden ein kompaktes Messgerät schaffen, das die biochemischen Vorgänge jeder einzelnen Körperzelle erfassen und zu einem biochemischen Gesamtbild einer Person zusammenführen kann. Dadurch sollen Technologien entstehen, die viele Probleme alternder Gesellschaften lösen.

Bis es soweit ist, müssen jedoch viele bislang ungeklärte Fragen beantwortet werden. Einer der vielen Vorteile dieser Technologie – die geringen Energien – ist zugleich eine der größten Hürden. „Die Messsignale sind oft so klein, dass man sie kaum von Störsignalen unterscheiden kann“, erklärt Nikolaus Weiskopf, Professor für Neurophysik und Direktor am Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig. Mögliche Lösungen: Empfindlichere Kontrastmittel und Messtechniken sowie effizientere Datenanalysen, die auch KI-Methoden einbinden.

Das Team hinter Spin for Life ist ein Zusammenschluss aus ChemikerInnen, InformatikerInnen, PhysikerInnen und MedizinerInnen internationaler und deutscher Universitäten, Institute der Max-Planck-, Fraunhofer- und Helmholtz-Gesellschaft sowie den Innovationsabteilungen der drei großen Hersteller medizinischer Produkte Siemens Healthineers, Bruker und Bayer.

Grundprinzipien verstehen, Analysen und Therapien verbessern, eine zukunftsweisende Medizin schaffen – dafür will Spin for Life das geballte Wissen auf einem Campus vereinen. Dazu ein campuseigenes Forschungskrankenhaus, in dem sich die großangelegten Studien direkt vor Ort durchführen und die Erkenntnisse direkt in Wissenschaft und Industrie zurückführen lassen. Wo der Campus in dem ehemaligen Mitteldeutschen Braunkohlerevier genau entstehen soll, ist bislang zwar noch unklar. Sicher ist jedoch, dass sich Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft an einem Ort treffen sollen, nicht nur abstrakt, sondern ganz real.

Diese enge Verzahnung zwischen Grundlagenforschung und Wirtschaft – das ist es, was Spin for Life zu einem einzigartigen Vorhaben macht. Denn viele Forschungsprojekte enden, wenn es darum geht, die Ergebnisse in die Praxis zu bringen. Spin for Life will die üblichen Mauern zwischen akademischer Forschung und Industrie gar nicht erst entstehen lassen. Hier will man von Anfang an zusammenarbeiten, sobald neue Ideen entstehen. Die Machbarkeit schließt sich direkt an die Entwicklung an.  Das macht den Entwicklungsprozess neuer Technologien deutlich effizienter. Die nächste große Innovation könnte damit, so die Vision, nicht mehr 20 Jahre auf sich warten lassen. Sondern zehn. Leben könnten schneller gerettet und die Lebensqualität verbessert werden. „Die echte Präzisionsmedizin können wir damit tatsächlich erreichen“, sagt Dr. Rebecca Ramb, Vizepräsidentin für Magnetresonanzforschung und Klinischen Translation bei Siemens Healthineers.

Sachsen, der Großraum Leipzig-Chemnitz, bietet sich dafür als idealer Innovationsstandort an. Auf kompaktem Raum ballt sich hier bereits echte interdisziplinäre, technologische Forschungsexzellenz. Dazu der jahrhundealte Gründer- und Erfindergeist. Spin for Life will an diese Tradition anknüpfen und die Energie nutzen, die in einer sich derart schnell entwickelnden Gegend steckt – und die es braucht, um in eine neue Ära nach der Braunkohle einzutreten.

 

Hintergrund

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert im Rahmen des Strukturstärkungsgesetz Kohleregionen und der damit verknüpften Initiative „Wissen schafft Perspektiven für die Region!“ zwei neue Großforschungszentren mit internationaler Strahlkraft in der sächsischen Lausitz und im mitteldeutschen Revier. Die Zentren sollen herausragende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus aller Welt anziehen und mit exzellenter Forschung an der Lösung der großen gesellschaftlichen Herausforderungen mitwirken. Dadurch sollen der Strukturwandel in der sächsischen Lausitz und im mitteldeutschen Revier zukunftsgerichtet gestaltet sowie Wirtschaftswachstum und neue Arbeitsplätze entstehen. Die neuen Forschungszentren sollen sich daher in besonderem Maße auf den Transfer und die Förderung von Innovationen in der Region, in Deutschland und in Europa konzentrieren. Dadurch sollen neue zukunftsweisende Modelle entstehen, in denen Wissenschaft und Wirtschaft noch enger zusammenarbeiten.

 

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