Meeresforschung und Medizin

Wie können die Methoden, Verfahren und Erkenntnisse der Meeresforschung für Innovationen in der Medizintechnik und Gesundheitsversorgung genutzt werden? Auf diese Frage möchte das Kieler WIR!-Bündnis „BlueHealthTech“ Antworten geben.

Kalzifizierungslabor

Ein tropisches Korallenriff unter Laborbedingungen, Forschende am GEOMAR können so Verkalkungsprozesse präzise im "Riff-Maßstab" untersuchen, die sich auf den menschlichen Knochen übertragen lassen.

Jan Steffen/GEOMAR

Das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel gehört zu den weltweit renommiertesten Instituten der Meeresforschung. Nicht nur auf dem Ozean, auch an Land sticht das Institut mit einer europaweit führenden Isotopenanalytik hervor. Der Geochemiker und Physiker Anton Eisenhauer ist Experte für die Ursachen des Korallensterbens und hat herausgefunden, dass Korallen und menschliche Knochen viel gemeinsam haben. Sowohl Korallen als auch Knochen holen sich das Kalzium aus sie umgebenden Flüssigkeiten. Die Korallen aus dem Meerwasser, die Knochen aus dem Blut. Die Messung von Isotopen in diesen Flüssigkeiten, so hat Eisenhauer am GEOMAR herausgefunden, gibt einen Hinweis darauf, ob der Koralle bzw. dem Knochen wertvolles Kalzium entzogen wird. Ist dies so, so lässt sich beim Menschen Knochenschwund, auch Osteoporose genannt, im sehr frühen Stadium nachweisen. Von der Volkskrankheit sind vor allem Frauen ab 50 betroffen.

Mit diesem innovativen Nachweis von unterschiedlichen Kalziumisotopen in Blut oder Urin kann Osteoporose schmerzfrei, unkompliziert und sicher erkannt werden, bereits bevor der Knochenschwund fortschreitet. Die Firma Osteolabs, eine Ausgründung des GEOMAR, hat dieses Messverfahren erfolgreich auf dem Markt etabliert. Das bisher eingesetzte sogenannte DXA-Verfahren diagnostiziert mit Röntgenstrahlen die Krankheit erst im fortgeschrittenen Stadium.

Vom Problem zum Konzept zur Lösung

Nils Reimers, Entwicklungsleiter am Kieler Sitz des Medizintechnik-Unternehmens Stryker GmbH sieht hier viel Potenzial für Innovationen: „Wenn wir einen Indikator haben, der aussagt, dies ist schon ein osteoporotischer Knochen, dann können wir für diese Patienten Lösungen anbieten. Wir wollen auch im Bereich der Prävention etwas entwickeln, damit der Knochen gar nicht erst bricht. So können wir die Gesundheitsversorgung nachhaltig verbessern.“ Nach jetzigem Stand wird der gebrochene Knochen mit einem Nagel fixiert. Hierfür und für andere orthopädische Interventionen hat Stryker schon etliche Lösungen auf den Markt gebracht.

Von der Meeresforschung zur Medizin

Auch andere Erkenntnisse aus der Meeresforschung können innovative Ansätze zur Verbesserung der Diagnostik, Vorbeugung und Behandlung chronischer Krankheiten hervorbringen. Beispielsweise bieten Meeresschwämme, Algen und marine Pilze neue Möglichkeiten zur Bekämpfung Antibiotikaresistenter Keime. Hochsensible Technologien aus der Meeresforschung können kleinste Stoffkonzentrationen im Körper messen und so Mediziner in die Lage versetzen, chronische Krankheiten früherzu  erkennen und damit besser zu therapieren. Mit der Übertragung komplexer mathematischer Modellierungen von Stoffkreisläufen ist es möglich, medizinische bildgebende Verfahren zu verbessern.

„Wir sind sicher, dass noch ganz andere Transformationen in die Medizin aussichtsreich sind. Wir haben hier in der Region viele Akteure, insbesondere KMU, die Produkte und Dienstleistungen entwickeln können,“ sagt der promovierte Diplom-Ingenieur Reimers. Darüber hinaus haben Mediziner am Universitätsklinikum Schleswig-Holstein sowie Forschende an den Hochschulen das Potenzial zur Verbesserung von Diagnostik und Behandlung chronischer Erkrankungen erkannt und wollen zusammen mit Meereswissenschaftlern und Unternehmen neue Produkte und Verfahren entwickeln.

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