Grundlagenforschung in einer klinischen Abteilung: Möglichkeiten und Grenzen

Als ich mich 1998 entschied, im Labor vom Prof. Tenen am Beth Israel Hospital zu promovieren, musste ich meinem „Department Chair” (Leiter des Studiengangs) einen Vertrag unterzeichnen. Da ich es als erste Doktorandin wagte, in einem Labor zu forschen, das in einem Krankenhaus lag, außerhalb des magischen Vierecks der Medical School, musste ich unterschreiben, dass ich regelmäßig an den Seminaren und Fortbildungen des Departments teilnehmen würde und regelmäßigen Kontakt zu meinen Professoren halten würde. Außerdem musste ich versichern, mich alle 6 Monate mit meinem „thesis committee”, einem Gremium von 4 Professoren, die meinen Fortschritt überwachen sollten, zu treffen.

Obwohl mein Labor in einem hochangesehenen Lehrkrankenhaus der Medical School, nur einen Steinwurf vom Hauptgebäude entfernt war, viel näher als manch grundlagenwissenschaftliches Labor, sprach aus dem Vertrag die Angst, ich könne in dieser fremden Welt untergehen. Das alles ereignete sich vor 17 Jahren. Inzwischen promovieren viele Doktoranden an diversen Lehrkrankenhäusern der Medical School und von derartigen Verträgen ist keine Rede mehr.

Als ich zu ihm kam, belegte mein Doktorvater ein halbes Labor - ohne Fenster - das außer ihm noch zwei „fellows” (Fachärzte in der Subspezialisierung) beherbergte. Ich war seine erste Doktorandin. Heute, rund 15 Jahre später, nimmt sein Labor ein ganzes Stockwerk der Harvard Institutes of Medicine ein (das Labor hat somit auch Fenster!) und er beschäftigt über 25 Mitarbeiter.

Neulich, so erzählte er mir, kam sein „Chief of Medicine”, also der Ärztliche Direktor der Abteilung, zu ihm und bat, da es einen unerwarteten Personalengpass gab, ob er einen Monat lang „Attending” sein könne - eine Position, die monatlich rotiert, aber ungefähr unserem klinischen Oberarzt entspricht. „Gerne würde er das tun” erwiderte mein Doktorvater, nur habe er leider seit mehr als 5 Jahren seine „medical license” nicht erneuert, um dem Krankenhaus die daraus entstehenden Versicherungsgebühren zu sparen. Die einzige „case history”, die er in den vergangenen 20 Jahren aufgenommen hat, war die einer Maus - sie wurde in Nature Medicine veröffentlicht.

Etwas perplex verließ der Chief of Medicine Dan’s Büro. Fürsorglich gab ihm mein Doktorvater noch die Namen weiterer Kollegen mit - allesamt Professors of Medicine -, bei denen er auch nicht anfragen bräuchte, sie hätten es ihm gleich getan.

Ich berichte Ihnen das alles, nicht um amüsante Anekdoten aus dem Leben einer amerikanischen Medical School zum Besten zu geben, sondern um zu verdeutlichen, dass die Grundlagenforschung innerhalb klinischer Abteilungen an vielen amerikanischen Universitäten eine über 20-jährige Tradition hat.

Da ich in dieser Tradition aufgewachsen bin, ist es nicht verwunderlich, an welchem Punkt des Spektrums zwischen Möglichkeiten und Grenzen ich die Forschung innerhalb einer klinischen Abteilung einordne. Ich sehe fast unbegrenzte Möglichkeiten - besser noch Chancen, das englische Wort „opportunities” strahlt für mich diesen Optimismus besser aus - und nur wenige Grenzen.

Natürlich beruht die Tatsache, dass ich meine und ähnliche Positionen so positiv bewerte, zu großen Teilen auf den Möglichkeiten, die ich hier, in der Abteilung Anaesthesie, geboten bekomme. Und so möchte ich diese Gelegenheit auch nutzen, mich öffentlich bei Dir, lieber Klaus, zu bedanken (gemeint ist Prof. Dr. Dr. h. c. Klaus Geiger, Ärztlicher Direktor der Anaesthesiologischen Universitätsklinik Freiburg). Wie viele Möglichkeiten Du mir und meiner Sektion eröffnest und welche Chancen sich so für die Grundlagenforschung innerhalb einer klinischen Abteilung bieten können, möchte ich nun im Abstrakten und Allgemeinen darlegen. Konkrete Beispiele an Forschungsvorhaben, die tatsächlich den ganzen Bogen vom molekularbiologischen Erarbeiten eines Wirkmechanismus bis hin zur klinischen Studie spannen, hören Sie im Anschluss von meinen Nachrednern.

Welche Möglichkeiten eröffnet also die Forschung in einer klinischen Abteilung? Ein ganz entscheidender, vielleicht der größte Vorteil erscheint mir die Herleitung der Forschungsthemen und Arbeitshypothesen. Egal ob das Labor von einem Naturwissenschaftler oder einem Mediziner geleitet wird, wenn die Zusammenarbeit so funktioniert wie sie soll (auf die Bedingungen dafür komme ich später noch zurück), dann ergeben sich die Fragestellungen aus der Klinik.

Es mag im Anschluss Jahre oder sogar Jahrzehnte dauern, bis im Labor der verantwortliche Mechanismus, das mutierte Gen oder der gesuchte Rezeptor gefunden wird, aber der Ursprung und das Ziel - und damit auch die Motivation - sind die Lösung eines klinischen Problems, und, in der Vollendung, die verbesserte Therapie der Patienten.

Ich möchte hier ganz ausdrücklich betonen: diese Chance ergibt sich nur in enger Zusammenarbeit innerhalb einer Klinik. Nur wenn eine strukturierte Forschung vor Ort steht, ergeben sich Situationen, in denen spontan ein klinisches Problem mit einem Kollegen in der Forschung durchgesprochen wird - nach dem Motto „das sollte man doch mal untersuchen”.

Diese Chance, klinisch relevante Fragestellungen aufzugreifen, zeigt selbstverständlich eine natürliche, wenn auch nicht absolute Grenze der Forschung innerhalb einer klinischen Abteilung. Ich schätze, dass Kollegen, die sich für die Entwicklung von Drosophila-Larven oder für die Zellteilung in der Hefe interessieren, von der Einbindung in eine klinische Abteilung weniger profitieren. Das ist aber nicht zwingenderweise der Fall. Mein früherer Kollege Len Zon, Pädiater und Onkologe, züchtet in seinem Labor am Children’s Hospital hunderte von Tanks voller Zebrafische. Er interessiert sich für die Hämatopoiese in diesem Modell, und ist übrigens allen Aussagen nach ein ganz hervorragender „attending”!

Es gilt also das Prinzip der Überzeugung: wenn die Forschung die zunächst klinisch orientierten Mitarbeiter in ihren Bann ziehen kann, sodass viele in der Forschung tätig sein möchten, dann ist sie in einer klinischen Abteilung gut platziert.

Das bringt mich zum zweiten großen Vorteil der Forschung innerhalb einer klinischen Abteilung: die Zusammenarbeit zwischen Klinik und Forschung und der daraus resultierende Erkenntnisgewinn. 1951 postulierte ein führender Hämatologe, dass drei Erkrankungen eng verwandt sind, weil er klinisch große Ähnlichkeiten beobachtet konnte. Im Jahr 2005, 54 Jahre später, kam die Molekularbiologie, endlich, zum gleichen Schluss. Es wurde gezeigt, dass der Großteil der Patienten mit diesen drei Erkrankungen dieselbe Mutation tragen. Ich würde sagen, der Kliniker war etwas schneller! Aber, er konnte seine Hypothese nicht endgültig beweisen. Und die Molekularbiologen? Nun, die Naturwissenschaftler unter Ihnen hätten alleine gar nicht gewusst, dass es diese seltenen Erkrankungen gibt. Auch molekularbiologisch tätige Mediziner hätten nicht Jahrzehnte Zeit gehabt, um die Verläufe von hunderten von Patienten zu verfolgen, um daraus derartige brillante Hypothesen zu formulieren.

Hier kommen wir also zu einem zentralen Punkt: Es muss also sowohl Zusammenarbeit als auch Arbeitsteilung geben. „Gut Ding will Weile haben”, dieser altmodische Spruch gilt sowohl für die Klinik als auch für die Forschung. Um ein guter und erfahrener Arzt zu werden, braucht man eben das - Erfahrung. Die bekommt man nur durch Zeit - viel Zeit um viele Patienten zu behandeln. Um ein guter Molekularbiologe zu werden, braucht man ebenfalls Erfahrung und Zeit.

Wenn es in einer Abteilung keine strukturierte Forschungslandschaft gibt, stößt der Mediziner hier auf individuelle, persönliche Grenzen. Er kann nicht 60 Stunden in der Woche Patienten versorgen und nebenher eine international konkurrenzfähige Forschung aufbauen und leiten. Integriert man aber eine strukturierte, professionell geleitete Forschung in eine klinische Abteilung, werden große Potenziale nutzbar:

Individuelle Ärzte können für einen begrenzten Zeitraum in die Forschung rotieren. Wegen der bestehenden Infrastruktur können sie dort sehr effektiv arbeiten. Sie können schnell in die Methodik eingearbeitet werden. Moderne Methoden und Geräte sind vorhanden und etabliert. Sie erhalten konstruktive Kritik und Anleitung bei der Versuchsplanung, der Interpretation der Ergebnisse und dem Verfassen von Publikationen.

Was sind die Voraussetzungen dafür, dass dies so gelingt? Am wichtigsten ist die eingangs schon erwähnte Kommunikation, das „Aufeinanderzugehen”.

Jeder muss bereit sein, die Stärken der anderen anzuerkennen und sein Wissen zu teilen. Diese Aussage klingt ausgesprochen banal, trifft aber ins Herz der gesamten Struktur. Wer sein Wissen hortet, oder dem Gegenüber mit Geringschätzung oder Arroganz begegnet, kann nicht an einer Schnittstelle zwischen zwei Disziplinen stehen.

Die Grenzen, die der Forschung in einer klinischen Abteilung gesetzt sind, sind daher am ehesten Grenzen der Persönlichkeit. Zum Erfolg bedarf es eines echten Maßes an „Miteinander”. Es bedarf der Bereitschaft zuzuhören. Und es bedarf eines echten Interesses am Alltag und an den Methoden und Problemen des anderen.

Ein sehr lehrreiches Beispiel hierzu erlebte ich in meinem eigenen Labor. Ein naturwissenschaftlicher Doktorand kam einmal sehr erbost in mein Büro und verlangte mit Nachdruck, in Zukunft 4 Wochen im Voraus über das Eintreffen einer Aderlass-Blutprobe informiert zu werden. Nachdem ich meinen Ärger hinunter geschluckt hatte, begann ich ihm darzulegen, das weder der behandelnde Arzt, noch der Patient, bis zum Tag der Kontrolle der Blutwerte weiß, ob ein Aderlass zur Senkung des Hämatokrits notwendig sein wird. Eine derartige Ignoranz für die Arbeitsweisen des jeweiligen Partners ist für eine klinisch ausgerichtete Grundlagenforschung mehr als hinderlich.

Grundlagenforschung in einer klinischen Abteilung ist also ein wenig wie Zweisprachigkeit, wie ein Leben in zwei Kulturen. Am leichtesten gelingt dies natürlich, wenn man in beiden Kulturen aufgewachsen ist. Im übertragenen Sinne wäre dies also ein Studium, welches zum Erwerb eines M. D./Ph. D. führt. Es ist aber durchaus möglich, eine Zweisprachigkeit auch später zu erlernen.

Was sind die strukturellen Voraussetzungen für ein gutes Gelingen der Forschung in einer klinischen Abteilung? Viele sind identisch mit denen, die für jede gute Forschung notwendig sind: ein gut eingerichtetes Labor, eine personelle Grundausstattung, z. B. mit 2 MTAs und 1 - 2 Post-Doc Stellen, um Kontinuität zu wahren. Ganz wichtig ist, was in naturwissenschaftlichen Laboren von Natur aus gegeben, in der Klinik aber leider noch selten ist: die professionelle Leitung. Diese ist besonders wichtig, um die wissenschaftliche und methodische Kompetenz zu gewährleisten, die den Ärzten ein professionelles und qualitativ hochwertiges Arbeiten erlaubt. Sie verkürzt auch drastisch die Zeit, für die Ärzte von der Patientenbetreuung freigestellt werden müssen, da unter guter Anleitung ein effektiveres, schnelleres Arbeiten möglich ist.

Grundlagenforschung an einem Klinikum weist aber auch einige Besonderheiten auf, die in naturwissenschaftlichen Abteilungen meistens vorausgesetzt werden. Es ist essenziell, dass die Forschung aller klinischen Abteilungen räumlich zusammengelegt und in einem gemeinsamen Forschungsgebäude untergebracht wird. Nur so entsteht die für effektive Forschung nötige kritische Masse an Methodik, Reagenzien und Geräten. Wissen wird effektiv und informell ausgetauscht und dadurch vermehrt.

Essenziell ist auch die Integration so genannter „Core Facilities”, Zentren, die besondere Techniken als Service anbieten. Diese Techniken, z. B. die Sequenzierung von DNA, das Sortieren gefärbter Zellen oder die Herstellung transgener Mäuse sind für eine moderne Forschung unerlässlich, aber nicht von jedem einzelnen Labor vorzuhalten. Das „outsourcen” dieser Techniken zu Biotech-Firmen ist zu teuer, da außenstehende Firmen, im Gegensatz zu den Core-Facilities, die zum Selbstkostenpreis arbeiten, an der Arbeit verdienen müssen.

Die Bedingungen für klinische Forschung sind im Freiburger Zentrum für Klinische Forschung ideal. Auch dafür meinen herzlichen Dank an das Universitätsklinikum Freiburg.

Viele Naturwissenschaftler werden an diesem Punkt meines Vortrags die Nase rümpfen und behaupten, als Naturwissenschaftler bleibe man doch immer nur die „arme Verwandtschaft” des reichen Klinikers. Nun, erstens herrscht in Deutschland freie Berufswahl. Hätte ich wirklich reich werden wollen, hätte ich wohl Betriebswirtschaft studieren sollen. Da aber Vokabeln wie „Umsatzrenditen” und „eingebungsgeborene Aktien” bei mir 2 der 3 Säulen der Anästhesie auslösen, eine tiefe Hypnose und eine gewisse Muskelrelaxation, bin ich offensichtlich für solche Tätigkeiten nicht geeignet. Zudem haben inzwischen die meisten Menschen realisiert, dass auch Kliniker längst nicht mehr reich werden.

Es gäbe aber auch eine einfache und wirksame Maßnahme, wie Forscher durch eigene Leistung ihr Gehalt erhöhen könnten. Ließe man, wie in den USA üblich, die Forscher einen Teil des eigenen Gehalts durch Drittmittel einwerben, könnten sie ihr Gehalt steigern, und der Anreiz, Drittmittel einzuwerben würde stark steigen.

Einen Ansatz in diese Richtung bietet ja die Reform der Besoldung durch Einführung der W-Professuren. Leider hat man versäumt, Ihnen, Magnifizenz, dem man die Aufgabe übertrug, den Leistungsanteil hinzu zu fügen, einen Geldbaum ins Rektorat zu pflanzen. Daher fällt es unter den jetzigen Umständen sehr schwer, auch leistungsstarken Professoren höhere Gehälter zu zahlen. Ein Ausweg bestünde darin, der DFG zu erlauben, in ihren Anträgen auch Anteile des Gehalts des Antragstellers vorzusehen. So würden sich gleichzeitig die Gehälter der guten Forscher steigern und die Drittmitteleinnahmen der Universitäten erhöhen.

Was hat ein Universitätsklinikum nun davon, sich derartige Forschungsabteilungen „zu leisten”. Können, ja sollen wir uns Grundlagenforschung in den Kliniken überhaupt „leisten”? Diese Frage muss man außerhalb der Frage, ob medizinischer Fortschritt und bessere Therapien in Geld aufzuwiegen sind, betrachten. Selbstverständlich gehören Forschung und Lehre zu den ureigenen Aufgaben eines Universitätsklinikums. Wenn wir an einem Universitätsklinikum nicht mehr forschen, so sind wir ein städtisches Krankenhaus! Es gibt aber noch weitere Gründe für die Grundlagenforschung an Universitätsklinika.

Ich komme an dieser Stelle auf die Beispiele am Anfang meines Vortrags zurück. Warum beschäftigt das Beth Israel Hospital mehrere „Professors of Medicine”, die keine Patienten mehr betreuen? Die simple Antwort ist: Es lohnt sich! Harvard Medical School hat in den vergangenen 10 Jahren vier Hochhäuser gebaut - alle ausschließlich für die Grundlagenforschung. Neben dem wissenschaftlichen Renommee des Hauses, kann Forschung auch wirtschaftlich lukrativ sein! Das Massachussetts General Hospital verdient jährlich 18 Millionen Dollar aus Lizenzeinnahmen. In Freiburg begehen wir gerade das 10-jährige Jubiläum des Zentrums für Forschungsförderung und Technologietransfer. Diese Einrichtung sollte weiter professionell ausgebaut werden.

Deutschland verliert jährlich 3000 hoch ausgebildete Akademiker, die permanent in die USA auswandern. Viele dieser jungen Menschen kommen auch aus der medizinischen Forschung. Wenn wir attraktive Rahmenbedingungen, wie die, die ich hier beschrieben habe, schaffen, wird es uns sicherlich gelingen, einige dieser Wissenschaftler nach Deutschland zurückzuholen.

So möchte ich meinen Vortrag mit einem Wunsch beschließen. Ich wünsche mir, dass, wenn ich meinen 65. Geburtstag feiere, und, ich verrate Ihnen, bis dort ist noch über ein viertel Jahrhundert Zeit, das Universitätsklinikum Freiburg mehrere große Forschungsgebäude besitzt und dass die meisten Abteilungen dort integrierte, professionell strukturierte Forschungsabteilungen angesiedelt haben. Ich verspreche, mein Möglichstes dazu beizutragen.