An der Quelle der Qualen des chronischen Schmerzes

Forscherteam der Hebräischen Universität hofft auf einen Ausweg

«Ein Indianer kennt keinen Schmerz», behauptet eine Arzneimittel-Werbung. Der Genetiker Geoff Woods war vor einigen Jahren in Pakistan einem Jungen auf der Spur, der sich regelmäßig verletzte und tatsächlich keinen Schmerz zu empfinden schien. Er verblutete, als er bei seinem Geburtstag ohne jede Angst von einem Dach sprang. Einem Forscherteam der Hebräischen Universität von Jerusalem ist es jetzt gelungen, das Gen zu identifizieren, das chronische Schmerzen durch Nervenverletzungen auslöst. Menschen, die über Jahre und Monate davon gepeinigt werden, können auf bessere Diagnosen und Behandlungen hoffen.

Was die Israelische Botschaft am 4. August in ihrem Newsletter unter dem Titel «Forscher der Hebräischen Universität entdecken Schmerz-Gen» feierte, ist die Spitze des Eisbergs einer internationalen Zusammenarbeit.

Die Biowissenschaftler Ariel Darvasi und Marshall Devor fanden das Geheimnis des Schmerzes, als sie auf eine genetische Variante im Chromosom 15 der Maus stießen, das Gen Cacgn2. Um zu diesem Baustein des Lebens zu gelangen, mussten die Bioinformatiker Microarray-Analysen vornehmen, wie sie erst seit wenigen Jahren möglich sind. Dabei werden dem hier in Tierversuchen gewonnenen winzigen Probenmaterial mehrere tausend genetische Einzelnachweise entnommen. Die These der Jerusalemer Forscher ist, dass das Gen Cacgn2 auch beim Menschen für das Schmerzempfinden mit verantwortlich ist. Sie vermuten sogar, dass das gefundene Gen allein jene Schmerzen auslöst, die von kranken Menschen als chronisch und damit dauerhaft störend empfunden werden.

Dass Schmerzen bei Verletzungen und Infektionen oder nach Operationen eine heilsame Funktion haben können, liegt auf der Hand. Sie sind ein Hinweis auf die gestörte Gesundheit und noch nicht vollendete Heilung. Das Beispiel des pakistanischen Jungen zeigt, dass fehlende Schmerzempfindlichkeit zugleich eine Warnfunktion ausschaltet, die vor Leichtsinn bewahrt. Unter ärztlicher Kontrolle sind dann akute Schmerzen durch Narkose auszuschalten oder Behandlung zu therapieren.  

Ein besonderes Problem dabei ist, dass eine große Zahl von Patienten Schmerzen heute chronisch empfindet. Allein in Deutschland wird ihre Zahl auf rund acht Millionen Menschen geschätzt.  Ihre Schmerzen bleiben oder kehren nach kurzer Linderung wieder. Schmerztherapie ist eine eigene fachärztliche Disziplin geworden. Das Gen Cacgn2 bestimmt nach Auffassung der Jerusalemer Forscher, wie unterschiedlich intensiv kranke Menschen ihre Schmerzen empfinden – auch wenn sie vergleichsweise gleichartige Unfällen erlitten haben oder ähnliche medizinische Eingriffe verkraften mussten. Die Entwicklung selbst chronischer Schmerzempfindungen hat Mediziner vermuten lassen, dass dies durch unterschiedliche genetische Veranlagungen bedingt ist. An der Suche nach dem genetischen Ursprung chronischer Schmerzen arbeiteten Forscher aus Israel, Kanada, Deutschland und Schweden zusammen.

In der ersten Phase der Versuche in den Hochschul- und Forschungslaboren wurde zunächst das "Chromosom 15" bei Mäusen entdeckt. Chromosome sind Strukturen, in den Gene und Erbinformationen enthalten sind. Sie bilden sich beispielsweise in DNA-Tests ab, die für jedes Lebewesen ein unterschiedliches Bild ergeben. Im Chromosom 15 der Mäuse vermuteten die Wissenschaftler genetische Varianten, die das Schmerzempfinden der kleinen Nagetiere beeinflussen. Die zweite Versuchsreihe konzentrierte dann die Aufmerksamkeit der Wissenschaftler um Ariel Darvasi in dem Chromosom auf einen Abschnitt von 155 Genen mit dem Ergebnis, dass wahrscheinlich nur eines von ihnen – das Gen Cacgn2 – die Schmerzen auslöst. Bisher war nur bekannt, dass dieses Gen eine entscheidende Rolle bei der Entstehung von Epilepsie spielt.

In weiteren Tier-Versuchen, die auch unter Medizinern häufig wegen der Belastung der Tiere hoch umstritten sind, fanden die Forscher heraus, dass bei einer dauerhaften Veränderung des Erbguts die Funktionen des einzelnen Gens und aller nachwachsenden Tochterzellen beeinträchtigt werden. Die Maus-Versuche belegten, dass das Gen Cacgn2 maßgeblichen Einfluss auf das Warnsystem der Schmerzempfindung hat.
In der folgenden dritten Studie wurden diese Ergebnisse auf Patientinnen mit Brustkrebs übertragen. Ein Forschungsbericht: «Auch hier konnte ein Zusammenhang zwischen verschiedenen Varianten von Cacgn2 und dem nachfolgenden Entwickeln von chronischen Schmerzen nach einer Operation nachgewiesen werden.» 
Studienleiter Ariel Darvasi ist jetzt optimistisch, neue Wege bei der Behandlung von chronischen Schmerzen zu finden: «Unsere Entdeckung könnte die Möglichkeit eröffnen, chronische Schmerzen mit neuen, bislang nicht bedachten Methoden zu behandeln». Die bisherigen, jetzt in der medizinischen Fachzeitschrift «Genome Research» veröffentlichten Ergebnisse müssen nach Darvasis Angaben jedoch in internationaler Kooperation vertieft und konkretisiert werden.

Lukas Andel