Wie entwickelt sich der Life Science Standort Mittelhessen?

Der VDI Mittelhessen und das Regionalmanagement Mittelhessen laden am 20. März 2025 auf die High-Tech Messe W3+ Fair in Wetzlar ein. Diskutieren Sie mit, über die Bedeutung der Schlüsselbranche Life Science für den Standort.

Das vollständige Programm und Anmeldung finden Sie hier.

Trendbericht Telemedizin: Videochat mit dem Arzt

Die Ausbreitung der Corona-Krise treibt den Einsatz von Telemedizin über Videochats voran. Patienten vermeiden dadurch eine Ansteckungsgefahr im Wartezimmer.

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Trendbericht: IT-Sicherheit in Krankenhäusern

Die IT-Sicherheit im Gesundheitswesen betrifft Patienten, Anbieter und medizinische Systeme auf der ganzen Welt. Cyberkriminalität stellt auch für Krankenhäuser eine echte Bedrohung dar.

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Trendbericht: Digitale Medizin forcieren

Ob lebensrettende Technologien, innovative Programme oder humanoide Roboter: Mittelhessen ist Vorreiter in der Forschung und Entwicklung des Gesundheitssektors weltweit.

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Medikamente ins Papier gebracht

Wie Arzneimittel-Wirkstoffe in Form von Papiertabletten wirken, haben zwei Forschergruppen der Universität Marburg analysiert. Dazu nutzen sie die Terahertz-Spektroskopie.

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Forschung forcieren: Kinderdemenz frühzeitig erkennen

Das neue Zentrum für Seltene Erkrankungen bei Kindern (ZSEGi) bündelt Forschungsansätze mit Spezialistenwissen, um seltene Krankheiten bei Kindern zu behandeln.

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Mittelhessen unterwegs: Healthcare-Hotspots der USA

Im Februar 2020 reiste eine hessische Delegation an die US-Ostküste. Ziel: Die Healthcare-Region Mittelhessen mit US-Hotspots der Branche in Boston, Princeton und Philadelphia zu vernetzen.

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Trendbericht Telemedizin: Videochat mit dem Arzt

Ein Sieger in der Corona-Krise ist schon jetzt erkennbar: Die Telemedizin. Patienten meiden den Besuch beim Arzt und die Ansteckungsgefahr im Wartezimmer. Und wer in häuslicher Quarantäne bleiben muss, braucht umso nötiger einen guten Draht zum Arzt – vor allem chronisch kranke Menschen sind dann besonders darauf angewiesen. Das forciert die Nutzung von Telemedizin.

Per Videochat ins Arztzimmer: Was bislang in vielen Ländern eher ein Schattendasein fristete, wird in der Covid-19-Pandemie zum Rettungsanker für viele Menschen. Internetanschluss, PC, Tablet oder Smartphone mit Kamera, Mikrofon und Lautsprecher – und schon startet die Fernbehandlung. Über verschiedene digitale Plattformen konsultieren Patienten virtuell ihre Arztpraxis. In Deutschland wurden im Zuge der Corona-Pandemie die bisher geltenden Beschränkungen gelockert und Ärzte dürfen nun unbegrenzt viele Patienten in digitalen Sitzungen behandeln. Anbieter von Telemedizin-Plattformen wiederum müssen von der Kassenärztlichen Bundesvereinigung (KBV) zertifiziert sein. Der Health Innovation Hub, das Expertengremium für die Digitalisierung der Medizin unter Verantwortung des Bundesgesundheitsministeriums, hat aufgrund der aktuellen Lage die Liste „Corona digital, Covid-19: Telemedizin als Chance“ mit zertifizierten Anbietern veröffentlicht.

Mehr Komfort für Patienten

Vor allem Patienten in ländlich geprägten Gegenden bietet die Video-Sprechstunde Vorteile: Lange Anfahrtswege und Wartezeiten fallen weg. Gerade für junge Familien mit kleinen Kindern oder für ältere Menschen bedeutet das einen großen Vorteil. Ob am Wochenende, nachts, im Urlaub oder auf Dienstreisen – per Telemedizin ist der Arzt des Vertrauens aus jeder Ecke der Welt zu erreichen. Er berät zu notwendigen Impfungen bei Reisen oder kann eine Zweitmeinung zu einer Diagnose abgeben. In der virtuellen Sprechstunde lassen sich auch einfache Fragen schnell klären: Habe ich nur einen banalen Schnupfen oder bin ich ernsthaft krank? Kann ich die Wunde selbst versorgen oder muss ich ins Krankenhaus? Das entlastet auch Notaufnahmen und Notfallambulanzen.

Chronisch Kranke profitieren besonders

Besonders profitieren chronisch kranke Langzeit-Patienten. Eines der eindrucksvollsten Beispiele hierfür ist die TIM-HF2- oder FONTANE-Studie mit Patienten, die an einer Herzinsuffizienz, also einer chronischen Herzschwäche, leiden: Die Gesamtsterblichkeit der Gruppe, die durch Telemonitoring überwacht wurde, war um 30 Prozent geringer als die der Kontrollgruppe. Basis war eine einmal tägliche Übertragung von Blutdruck, EKG, Gewicht, Sauerstoffsättigung und einem klinischen Kurzfragebogen sowie eine engmaschige Betreuung der Patienten durch ein telemedizinisches Service-Center. Zudem soll hierbei in dem Projekt Telemed5000 mit Hilfe von künstlicher Intelligenz ein System entwickelt werden, dass die Betreuung von noch größeren Patientenzahlen ermöglicht.

Das virtuelle Krankenhaus

Ein weiterer Schritt in der digitalen Versorgung ist das „Virtuelle Krankenhaus“: Letztendlich ist eine solche Einrichtung ohne Betten und festen Standort nichts anderes als eine digitale Plattform, die fachärztliche Expertise und medizinisches Wissen aus Spitzenzentren überregional bündeln und besser zugänglich machen soll. Das virtuelle Krankenhaus könnte dann unter anderem den elektronischen Austausch von Patientendaten sowie Video-Sprechstunden ermöglichen und gleichmäßige Qualität an allen Orten dieser Welt verfügbar machen. So kann das vorhandene Expertenwissen den Patienten und Arzt-Kollegen überall dienen – auch in ländlichen Gebieten, wo Krankenhäuser und Fachärzte fehlen. Durch das Bündeln der Expertise spezialisierter Zentren könnten zum Beispiel Diagnose und Therapie gerade auch von seltenen Erkrankungen deutlich verbessert werden.

Das digitale Gesundheitsnetzwerk „TELnet@NRW“ ist bereits Realität. Ziel ist, die Intensiv- und Notfallmedizin besonders auf dem Gebiet schwerer Infektionen zu verbessern. In den Universitätskliniken Aachen und Münster stehen dafür Teams aus erfahrenen Fachärzten und Oberärzten sowie Intensivpflegekräften mittels Audio-Videokonferenz bereit, ihren Kollegen in Praxen oder Krankenhäusern bei Fragen beratend zur Seite zu stehen. Die Erfahrungen sind durchweg positiv. In der Corona-Pandemie sind auch Telekonsile speziell zu intensivpflichtigen COVID-19-Patienten für NRW-Kliniken möglich.

Digitale Gesundheit: Globale Unterschiede

Nicht nur in Israel und Kanada sind Ferndiagnosen und Fernbehandlungen per Video selbstverständlicher Teil der Gesundheitsversorgung. Auch europäische Länder wie Estland, Dänemark oder Schweden sind weit entwickelt bei der Umsetzung einer Digitalisierungsstrategie im Gesundheitswesen, wie eine Studie der Bertelsmann Stiftung feststellte. So beispielsweise auch bei der Verfügbarkeit der elektronischen Patientenakte oder dem E-Rezept. In Israel können sogar einfachere Untersuchungen der Ohren, Augen, Haut oder des Rachens über ein tragbares Untersuchungskit zuhause durchgeführt und Ergebnisse über eine App live an einen Telemedizin-Arzt übermittelt werden.

In Deutschland ist bisher von den digitalen Möglichkeiten im Alltag der gesundheitlichen Versorgung wenig angekommen und sie sind noch nicht bundesweit und für alle Patienten nutzbar. So ist die gesetzliche Grundlage zur Einführung des e-Rezepts zwar geschaffen, doch eine sichere digitale Infrastruktur wird derzeit noch in Modellprojekten getestet. Die ePA, die elektronische Patientenakte, soll 2021 allen Versicherten zur Verfügung stehen. Weiterhin muss für ein flächendeckendes Telemedizin-Angebot das Vorhandensein von hochwertigen Datennetzen in ländlichen Regionen ebenso gewährleistet sein wie verbindliche Rahmenbedingungen zur Datensicherheit und Sicherung der medizinischen Qualität.

“Wir möchten die Digitalisierung im Gesundheitswesen zur Realität machen.”

Armin Häuser, Geschäftsführer des Kompetenzzentrums für Telemedizin und E-Health in Giessen

Armin Häuser

Geschäftsführer des Kompetenzzentrums
für Telemedizin und E-Health Hessen

Kompetenzzentrum für Telemedizin und E-Health Hessen

Um die Digitalisierung der Gesundheitsversorgung in Hessen voranzutreiben, wurde 2018 im Rahmen der „E-Health-Initiative Hessen“ das „Kompetenzzentrum für Telemedizin und E-Health Hessen“ mit Sitz in Gießen gegründet. In partnerschaftlicher Zusammenarbeit mit der Technischen Hochschule Mittelhessen (THM), der Justus-Liebig-Universität (JLU) in Gießen und dem Hessischen Ministerium für Soziales und Integration (HMSI) berät und unterstützt das Zentrum landesweit die Akteure des Gesundheitswesens bei Projekten rund um telemedizinische Anwendungen und E-Health-Infrastrukturen. “Wir möchten die Digitalisierung im Gesundheitswesen zur Realität machen”, erklärt Armin Häuser, Geschäftsführer des Kompetenzzentrums für Telemedizin und E-Health Hessen. In der Region gibt es bereits viele innovative Ansätze, denen man zum Erfolg verhelfen will. “Digitalisierung zum Beispiel kann unser medizinisches Personal von bürokratischer Arbeit entlasten – und ihnen so wieder mehr Zeit für die Patienten verschaffen. Digitalisierung soll als hilfreich wahrgenommen werden – und den Bürgern keine Angst machen. Es geht uns in erster Linie nicht um Kosteneinsparung sondern um eine Verbesserung der Patientenversorgung”, so Häuser. Seine Vision: In fünf Jahren sollen Möglichkeiten, die heutzutage vielleicht noch nicht vorstellbar sind, als ganz selbstverständlich wahrgenommen werden.

Letztlich geht es also bei der Telemedizin und den weiteren digitalen Gesundheitsangeboten immer um das eine Ziel: Alle Aspekte der Digitalisierung für eine bestmögliche, patientenzentrierte Gesundheitsversorgung zu nutzen und sie als ergänzendes Angebot in die Regelversorgung zu integrieren.

eHealth-Award

Hessen schreibt 2020 erstmals einen eHealth-Award im Gesundheitswesen aus. Ausgezeichnet werden sollen innovative Projekte oder Projektideen, um mit Hilfe elektronischer Anwendungen die Gesundheitsversorgung in Hessen zu verbessern. Die Ausschreibung und die Bewerbungsunterlagen finden Sie hier.

Trendbericht: IT-Sicherheit in Krankenhäusern

Rund um den Globus wird die Digitalisierung im Gesundheitswesen forciert. Aber der wachsende Einsatz komplexer IT birgt auch Gefahren. Denn Cyberkriminalität stellt auch für Krankenhäuser eine echte Bedrohung dar. Kliniken und große Ärztezentren müssen deshalb für die Sicherheit ihrer IT-Infrastruktur sorgen – eine Klinik in Mittelhessen zeigt, wie es geht.

Leitstellen von Rettungsdiensten, mit WLAN-Schnittstellen ausgestattete Rettungswagen, Telemedizin – das alles können Einfallstore sein für Hacker. Denn das ganze Gesundheitssystem ist darauf ausgerichtet, elektronische Daten effizient auszuwerten – von Testergebnissen bis hin zu Krankengeschichten und der Erfassung umfangreicher Datensätze. Problem: Diese Daten sind angreifbar, denn Systeme können gehackt werden.

Hackerangriffe in Krankenhäusern

Der Einsatz von IT erhöht die Komplexität unseres Lebens aber auch die Verletzlichkeit der Systeme im Gesundheitswesen: Hackerangriffe sind mittlerweile eine globale Angelegenheit, das Risiko eines Cyberangriffs beschränkt sich nicht nur auf ein bestimmtes Land, oder einen bestimmten Hersteller. Kliniken, Arztpraxen und andere Einrichtungen des Gesundheitswesens sind weltweit zur Zielscheibe digitaler Attacken und sogar so genannter Lösegeld-Angriffe geworden. „Je weiter wir in der Digitalisierung voranschreiten, je mehr wir Medizintechnik und IT vernetzen, desto höher ist die Gefahr“, sagt Sebastian Polag, Geschäftsführer des Gießener Agaplesion Evangelisches Krankenhaus Mittelhessen gegenüber der Ärztezeitung.

Das Heimatschutzministerium der Vereinigten Staaten warnte beispielsweise im April 2019 vor Hackerangriffen auf Herzschrittmacher – sie können ebenfalls ein Ziel von Hackern sein.

Auch in Deutschland gab es Hackerangriffe: Die Erfahrung des Lukaskrankenhauses in Neuss hat gezeigt, welche gravierenden Folgen ein solcher Angriff auf die Arbeitsabläufe in einem Krankenhaus haben kann. Ein Trojaner brachte 2016 das gesamte Krankenhaussystem zum Erliegen: Die Notaufnahme musste schließen, Patienten erhielten ihre Medikamente und Therapien nicht, Operationen mussten verschoben werden. Am Ende hat der Kampf gegen den Trojaner das städtische Lukaskrankenhaus in Neuss rund eine Million Euro gekostet.

Und allein dem Hessischen Ministerium für Soziales und Integration wurden seit 2016 zwölf Anschläge gemeldet, beispielsweise im Gesundheitszentrum Wetterau, im Heilig-Geist-Hospital Frankfurt und im Klinikum Hanau. Die tatsächlichen Zahlen dürften sogar höher liegen, da nicht jeder Anschlag gemeldet wird. Um das Problem in den Griff zu bekommen, hat das hessische Innenministerium inzwischen eine Einheit für Cybersicherheit aufgebaut, um die Gesundheitseinrichtungen bei Abwehrmaßnahmen zu unterstützen.

Welche Cyber-Risiken gibt es?

Die heutigen medizinischen Cyber-Risiken lassen sich in drei Kategorien einteilen: Unterbrechungen des Praxisbetriebs, Gefährdung der Sicherheit elektronischer Gesundheitsakten (EHR) und Bedrohungen der Patientensicherheit. Manchmal kann Lösegeld, das in E-Mails versteckt ist Dateien verschlüsseln und damit unzugänglich machen. Sie können das IT-Netzwerk eines Krankenhauses so schnell unbrauchbar machen. Hacker könnten sich auch Zugang zu Patientendaten verschaffen, indem sie Lücken in der Schutzsoftware ausnutzen und diese zur Erpressung von Patienten nutzen.

Testangriff auf mittelhessisches Krankenhaus

Der Plan geht auf: Im Jahr 2018 führte das Berliner IT-Sicherheitsunternehmen HiSolution einen Testangriff auf das Agaplesion Evangelisches Krankenhaus im mittelhessischen Gießen durch. Die Simulation wurde vom Krankenhaus selbst in Auftrag gegeben. Das Krankenhaus bestand den Praxistest mit Bravour, vor allem Dank der nach 2016 eingeführten Sicherheitsmaßnahmen. Zwei Tage lang versuchten die Berliner IT-Experten vergeblich von außen auf das krankenhauseigene IT-System zuzugreifen. Erst nachdem ihnen der Zugang durch die Bekanntgabe der Passwörter gewährt wurde, konnten die Experten einige Schwachstellen identifizieren, die dann beseitigt wurden.

Der Test beweist, dass es möglich ist, Cyberangriffe abzuwehren – Voraussetzung dafür sind allerdings entsprechende Sicherheitsmaßnahmen, die jedes Krankenhaus im Vorfeld treffen muss. Erst wenn jedes Krankenhaus mit einem guten Sicherheitssystem ausgestattet ist, bergen Cyberangriffe keine Gefahr mehr.

Möglicherweise könnte das Gesundheitswesen von der Großindustrie lernen: In einer repräsentativen Cybersecurity-Studie hat der TÜV-Verband untersucht, wie es um die IT-Sicherheit deutscher Unternehmen steht. “In der Umfrage geben drei von vier Unternehmen an, dass die Bedeutung der IT-Sicherheit in den vergangenen fünf Jahren für sie gestiegen ist”, sagte Dr. Michael Fübi, Präsident des TÜV-Verbands, bei Vorstellung der „TÜV Cybersecurity Studie“. „Wir wissen heute, dass selbst die besten Schutzmaßnahmen nicht ausreichen, um Cyberangriffe zu verhindern“, sagte Fübi. Organisationen müssten sich auch darauf konzentrieren, erfolgreiche Cyberangriffe möglichst schnell zu erkennen und in den Griff zu bekommen. Fübi: “Dabei helfen Notfallübungen sowie Penetrationstests und spezielle Software für die Erkennung von Angriffen.” Bei Systemen für die Angriffserkennung kommt mittlerweile auch häufig Künstliche Intelligenz (KI) zum Einsatz. Laut Umfrage nutzt bereits jedes achte Unternehmen Künstliche Intelligenz für seinen eigenen Schutz. Die Unternehmen nutzen KI derzeit vor allem, um Schad-Software oder Anomalien in Datenströmen zu erkennen. Eine weitere Anwendung sind moderne Authentifizierungsverfahren, zum Beispiel Gesichts- oder Spracherkennung. Künstliche Intelligenz könnte also auch im Bereich IT-Sicherheit einen wesentlichen Beitrag für die Medizin der Zukunft leisten.

Trendbericht: Digitale Medizin forcieren

Weltweit entwickeln Forscher digitale Helfer für die Medizin der Zukunft. Healthcare-Experten an der Technischen Universität Mittelhessen (THM) zeigen wie IT-Innovationen die digitale Medizin forcieren – mit einem Gerät, das vor dem plötzlichen Kindstod warnt, einer App, die Wartezeiten beim Arzt reduziert und einem Roboter, der das Pflegepersonal entlastet.

Dr. Spock hatte schon in der Star Trek Serie alle Informationen jederzeit abrufbereit auf einem kleinen Gerät. Das inspirierte den jungen Keywan Sohrabi. Heute ist er Arzt und Professor an der Technischen Hochschule Mittelhessen (THM) – und mit einem Forscherteam entwickelte er ein winziges, kontaktloses Gerät, das Menschen das Leben retten soll. Es zeichnet sowohl die Atmung als auch das Schlafverhalten von Säuglingen auf. Sobald ein Säugling plötzlich aufhört zu atmen, schlägt das Gerät Alarm. Damit ist es ein lebensrettender Hefler gegen den dern Plötzlichen Kindstod – kurz SIDS. Auch andere, bei Kindern weit verbreitete, respiratorische Erkrankungen können so mit dem Gerät überwacht werden. QuietamNox nennen die Forscher das audio-visuelle Langzeitmonitoring, was übersetzt soviel wie ‚ruhige Nacht’ bedeutet. Das vom deutschen Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Gerät QuietamNox soll bis 2021 einsatzbereit sein.

Gesundheitswesen 4.0: Der Arztbesuch der Zukunft

Eine weitere Innovation aus Mittelhessen ist die „Warts-Ab“-App, die THM-Informatik-Professor Dr. Thomas Friedl entwickelt hat. Der Gedanke dahinter: keine lange Wartezeiten im Wartezimmer, keine Ansteckung durch andere Patienten. Denn: Wer einen Arzttermin hat, darf die Arztpraxis nach der Anmeldung direkt wieder verlassen. Erst wenn ein Patient an der Reihe ist, erhält dieser eine Benachrichtigung per App und kann ohne Umwege direkt in den Behandlungsraum spazieren. Unterstützung für diese App erhielt Friedl und sein THM-Team vom Hessischen Sozialministerium und der Techniker Krankenkasse. Insgesamt bedeutet eine reduzierte Wartezimmerbelegung eine geringere Wahrscheinlichkeit der Verbreitung von Krankheiten, Ablenkungen oder Beschwerden im Wartebereich. Die App befindet sich noch in der Testphase. Aber die Nachfrage ist jetzt schon vielversprechend: Viele Ärzte bekundeten bereit ihr Interesse an der App.

Digitale Gesundheitsversorgung: Medizin im Wandel

Die digitale Gesundheitswirtschaft umfasst die Bereiche Gesundheit (Health), Informationstechnologie (IT), beispielsweise in Form von tragbaren Geräten, der Telemedizin bis hin zur personalisierten Medizin. Da jeder aus Technologieunternehmen, medizinischen Forschungsinstituten und nationalen Regierungen dazu berechtigt ist, die digitale Gesundheit zu entwickeln, sind die Chancen für eine optimale und effiziente Gesundheitsversorgung so groß wie noch nie.

Der geschätzte weltweite Markt (in Euro) für digitale Gesundheitsfürsorge im Jahr 2019.

...und im Jahr 2023.

Ein Roboter als Krankenschwester

Ob Ärztemangel, fehlende Krankenschwestern oder Pfleger – überall wird händeringend nach Fachkräften gesucht. Und dabei geht es nicht nur um die medizinischen und pflegerische Tätigkeiten, auch die Kommunikation mit den Kranken trägt wesentlich zu deren Wohlbefinden und zu ihrer seelischen Genesung bei. Oft ist das Pflegepersonal mit der Arbeit überlastet, sodass kaum mehr Zeit für interaktive Kommunikation mit den Patienten bleibt.

Genau hier kommt Roboter Pepper ins Spiel: Ein humanoider Roboter, der die Fähigkeit besitzt, Gestiken und Mimiken zu verstehen, darauf zu reagieren und einfache Kommunikation zu betreiben. Die Frage, ob und inwieweit Pepper pflegerische Aufgaben übernehmen kann, steht im Mittelpunkt einer aktuellen interdisziplinären Studie, bei der die THM mit dem Bardt-Pflegeheim in Heringen zusammenarbeitet. Zusammen mit einem Team aus THM-Studierenden der Informatik und Betriebswirtschaft betreut Prof. Dr. Gerrit Sames das Projekt. Ihr Ziel: die Einsatzmöglichkeiten von Pepper in einem Pflegeheim zu testen. Dabei arbeiten sie an Fragen wie: Kann Pepper mit pflegebedürftigen Menschen sprechen, als Sozialpartner fungieren, oder die Patienten gar zum regelmäßigen Trinken animieren? Erste Ergebnisse zeigen: Pepper kann wichtige Aufgaben, allein durch gezielte Kommunikation übernehmen und ist eine große Hilfe für Pflegekräfte. Denn im Gespräch mit Senioren konnte Pepper überzeugen: Richtig programmiert ist er auch dazu imstande Geschichten, wie Das hässliche Entlein zu erzählen. Das Fazit der Studie: Die Kosten des Roboters sind aktuell noch zu hoch, als dass sich der Einsatz lohnt. Das THM-Team ist jedoch optimistisch, dass Pepper und andere humanoide Roboter in naher Zukunft eine gute Unterstützung im Pflegebereich darstellen.

Aus Mittelhessen in die Welt

Ob lebensrettende Technologien, innovative Programme oder humanoide Roboter: Mittelhessen ist Vorreiter in der Forschung und Entwicklung des Gesundheitssektors weltweit. Hier entstehen Healthcare-Innovationen der Zukunft. Drei Hochschulen und ein Universitätsklinikum mit zwei Standorten machen die Region zu einem Hotspot der Medizinbranche. Dabei rückt die THM ins Zentrum der Entstehung und Optimierung von Technologien für den Gesundheitssektor. Im Oktober 2019 startete der neue Master-Studiengang Digitale Medizin. Im Mittelpunkt des Studiengangs steht die Digitalisierung des Gesundheitswesen, mit dem Ziel Studierende auf die technologiebasierte moderne Medizin vorzubereiten. Es bleibt daher spannend, welche weiteren Ideen und Innovationen die THM zukünftig hervorbringt.

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Technische Hochschule Mittelhessen

Die Technische Hochschule Mittelhessen (THM) bietet Studiengänge an, die Wissenschaft und Praxis eng miteinander verbinden. Sie ist die viertgrößte Fachhochschule in Deutschland. Mehr als 50 Master- und Bachelor-Studiengänge decken hier Fächer aus den Bereichen Wissenschaft, Wirtschaft und Sozialwissenschaften ab.

Medikamente ins Papier gebracht

Arzneimittel-Wirkstoffe können nur helfen, wenn sie optimal an ihren Zielort im Körper gelangen. Eine innovative Option sind Tabletten aus Papier. Wie sie wirken, haben zwei Forschergruppen der Universität Marburg untersucht. Ihr Werkzeug: die Terahertz-Spektroskopie.

Wen Kopfschmerzen, Durchfall oder Blasenentzündung plagen, weiß es zu schätzen, wenn ein Medikament rasch hilft. Doch nicht nur Schnelligkeit zählt, sondern auch das richtige Ziel im Visier. „Bildlich gesehen lässt sich der Wirkort im Körper mit der Mitte einer Schießscheibe vergleichen. Nur wenn die Wirkstoffmoleküle wirklich dort ankommen, kann eine optimale Wirksamkeit erzielt werden“, erklärt Prof. Dr. Cornelia Keck, Fachbereich Pharmazie der Philipps-Universität Marburg. Die Forscherin entwickelte Tabletten aus Papier und fand heraus, dass es aufgrund seiner Porengrößen im Nanometer-Bereich Wirkstoffe sehr gut und lange binden kann. Zudem konnte sie gemeinsam mit Prof. Dr. Martin Koch vom Fachbereich Physik nachweisen, dass sich die Geschwindigkeit der Wirkstoffauflösung im Körper erhöht.

Es ist immens wichtig, innovative Strategien zu finden, die Arzneimittel-Moleküle optimal und schnell zu ihrem Zielort zu bringen. Nur so können sie für den Menschen verfügbar gemacht werden. „Auch der potenziell beste Wirkstoff kann nicht für die Therapie eingesetzt werden, wenn er dort nicht ankommt“, sagt Keck. Das betreffe bis zu 90 Prozent der neuen Wirkstoffkandidaten, die zwar hocheffektiv sind, aber – formuliert mit herkömmlichen Strategien – nicht ihr Ziel erreichen. Die Papiertabletten, die Keck mit ihrer Arbeitsgruppe entwickelt hat, sind eine solche innovative Formulierungstechnologie. Dafür erhielt die Forscherin zuletzt den Marburger Förderpreis für Bio- und Nanotechnologie (MarBiNa).

Vereintes Know-How

Um diese Therapieform reif für die Anwendung am Menschen zu machen, müssen neben der Wirksamkeit auch hohe Qualitätsstandards eingehalten werden. Für die Papiertabletten hieß das auch, eine geeignete Methode zur Prüfung der Arzneimittelqualität zu entwickeln. „Hier kam uns die langjährige Erfahrung von Prof. Dr. Martin Koch und seiner Arbeitsgruppe im Bereich der Terahertz-Spektroskopie zugute“, sagt Keck. Finanziell unterstützt wurde die fachbereichsübergreifende Zusammenarbeit durch das Projekt „UMR 2027“. Dieses wird wiederum aus Mitteln des Innovations- und Strukturentwicklungsbudgets des Landes Hessen finanziert und soll die Interaktion in Forschung und Lehre an der Philipps-Universität Marburg fördern.

Innerhalb eines Jahres intensiver Zusammenarbeit beider Forscher-Teams gelang es, innovative Arzneiformen im Originalzustand, also ohne vorherige Probenaufbereitung und damit verbundene Veränderungen der Probe sowie Messartefakte, zu analysieren. Der Schlüssel dafür sind Terahertz-Wellen. Ihr Spektrum liegt zwischen der Infrarotstrahlung und Mikrowellen. Ihr Frequenzfenster reicht von 100 Gigahertz und bis zu 10 Terahertz (THz). „Diese neue Methode bietet präzise und ortsauflösende Messungen zur Wirkstoff-Verteilung und möglichen Wirkstoffmodifikationen in der Arzneiform. Mit herkömmlichen Methoden war dies nicht möglich“, sagt Keck. Erste Ergebnisse veröffentlichte die Forschungsgruppe im „International Journal of Pharmaceutics“.

Technologie der Zukunft

Derzeit stehen Terahertz-Wellen zudem im Fokus diverser Anwendungsbereiche: von der medizinischen Diagnostik über Sicherheitsanwendungen bis hin zur Kontrolle industrieller Prozesse. Auch das WLAN von übermorgen soll mit Terahertz-Wellen arbeiten. Ihre Erzeugung und vor allem ihr sensitiver Nachweis stellen jedoch nach wie vor eine Herausforderung dar. Kochs Arbeitsgruppe forscht unter anderem an der Weiterentwicklung von Terahertz-Messsystemen, der industriellen Anwendung der THz-Messtechnik und an der Terahertz-Spektroskopie an organischen Substanzen. Deswegen arbeiten die Marburger Wissenschaftler auch in Zukunft daran, die Methode weiter zu optimieren, zu validieren und für weitere Systeme anwendbar zu machen.

Forschung forcieren: Kinderdemenz frühzeitig erkennen

Die Waisen der Medizin – noch immer werden seltene Erkrankungen so genannt. Betroffene, gerade auch Kinder, haben kaum eine Chance auf Heilung, jahrelange Odysseen von Arzt zu Arzt und zahlreiche Fehldiagnosen sind häufig ihr Schicksal. Das neue Zentrum für Seltene Erkrankungen bei Kindern (ZSEGi) am Universitätsklinikum Gießen und Marburg (UKGM) bündelt neue Forschungsansätze mit Spezialistenwissen, um Krankheiten wie Kinderdemenz bestmöglich zu behandeln.

Alzheimer Demenz: Die Diagnose hören vor allem ältere Menschen. Aber dass eine Demenz auch Kinder treffen kann, wissen die wenigsten. Denn Kinderdemenz ist eine seltene, tödlich verlaufende Krankheit. Hinter der Kinderdemenz, im Fachjargon Neuronale Ceroid Lipofuszinose – kurz NCL – genannt, verbergen sich eine Reihe von genetisch bedingten Demenzerkrankungen im Kindesalter. Und alle diese derzeit bekannten Gendefekte führen zu einem fortschreitenden Abbau von Nervenzellen. Das Krankheitsspektrum ist vielfältig. Aber alle Formen bringen dramatische Symptome mit sich: Erblindung, epileptische Anfälle, Demenz und motorische Problemen sind einige davon. Unterschiede machen nur Reihenfolge und Alter in dem die Symptome auftreten sowie das generelle Voranschreiten der Erkrankung. Kaum eines der betroffenen Kinder erreicht das 30. Lebensjahr.

Die größte Herausforderung bei der Diagnose der Kinderdemenz – wie bei vielen seltenen Erkrankungen – ist, dass die initialen Symptome meist sehr unspezifisch sind: Meiste verfügen weder der Kinderarzt noch der Hausarzt über das nötige Spezialwissen, zu den individuellen Symptomen der rund 8.000 seltenen Erkrankungen.

Seltene Erkrankungen

Als selten gilt eine Erkrankung, wenn weniger als 5 von 10.000 Personen betroffen sind. Ca. 8.000 seltene Erkrankungen sind bekannt. Mehr als 80% haben genetische Ursachen, häufig sind sie chronisch und lebensbedrohend. In Europa leben geschätzt 30 Millionen, weltweit 300 Millionen Menschen mit einer solchen Erkrankung. 75% der seltenen Krankheiten betreffen Kinder, rund 30% versterben vor dem fünften Lebensjahr.

Zentrum für seltene Erkrankung in Gießen bietet kompetente Unterstützung

Diese Wissenslücke wollen die Spezialisten vom Zentrum für seltene Erkrankungen bei Kindern (ZSEGi) Universitätsklinikum Gießen und Marburg (UKGM) schließen: Seit 2019 bündeln sie Fachwissen und Erfahrung in ihrem Zentrum. “Es geht darum, Patienten mit diesen sehr seltenen Erkrankungen in einer Region zusammenzuziehen. Dann muss man nicht jedes Mal beim nächsten Patienten neue Erfahrungen sammeln. Und man kann auf ein Team zurückgreifen, dass sich mit diesen Krankheiten und auftretenden Problemen schon befasst hat”, erklärt Prof. Bernd Neubauer, Leiter des ZSEGi. Nicht zu unterschätzen sei außerdem eine psychosoziale Unterstützung, die das Zentrum neben der medizinischen Versorgung ebenfalls anbietet.

Der Kinderneurologe behandelt mit seinem Team unter anderem pro Jahr rund 80 Kinder mit spinaler Muskelatrophie (SMA), einer seltenen Erbkrankheit, die zur Folge hat, dass sich seine Muskulatur nicht richtig ausbilden kann. Unbehandelt haben die meisten Kinder eine Lebenserwartung von rund 18 Monaten. Heilbar ist die Erkrankung noch nicht, aber es gibt derzeit zwei Medikamente, die den fortschreitenden Verlust von Bewegungsfähigkeit aufhalten und somit Leben deutlich verlängern und Lebensqualität verbessern können.

Spezialisierte Zentren wie in Gießen sind nicht nur unmittelbar für die kleinen Patienten und ihre Familien von entscheidender Bedeutung, sondern auch für die Wissenschaft. Und allein in Deutschland gibt es zwar insgesamt vier Millionen Menschen, die von einer seltenen Erkrankung betroffenen sind -, der Großteil davon Kinder. Aber eben nur nur wenige pro einzelner Erkrankung. Forschungsergebnisse zu Früherkennung, Krankheitsmechanismen und neuen Therapieoptionen haben dazu beigetragen, dass Lebensqualität und Lebenserwartung der Patienten bedeutend verbessert werden konnten.

Neuer Therapieansatz im Kampf gegen Kinderdemenz

Seit 2018 steht für eine spezifische Subform – die sogenannte spätinfantile NCL der Kinderdemenz eine Enzymersatztherapie zur Verfügung, die das Fortschreiten der Erkrankung wirksam eindämmen kann. Weitere befinden sich in einer Frühphase der klinischen Erprobung. Für die Kinderdemenz, wie für die meisten anderen seltenen Erkrankungen gilt, dass eine Behandlung am effektivsten sein wird, wenn sie so früh wie möglich eingeleitet wird. Idealerweise müsste eine Behandlung sogar vor Auftreten der ersten Symptome beginnen. Das unterstreicht die Wichtigkeit, ein geeignetes Neugeborenen-Screening zu entwickeln und einzuführen.

Zur Unterstützung der Forschung bei seltenen Erkrankungen und zur Verbesserung der Versorgung von Patienten und ihren Familien setzen sich inzwischen zahlreiche Vereinigungen und Stiftungen ein. Auf den Webseiten von ACHSE e.V. (Allianz Chronischer Seltener Erkrankungen) sowie die speziell für Kinder mit seltenen Erkrankungen gegründete Care-for-Rare Foundation und die Stiftung Kindness for Kids finden Betroffene eine Vielzahl von Informationen und Vernetzungsmöglichkeiten. Mit ihrer Mission „Für eine Zukunft ohne Kinderdemenz“ kümmert sich die NCL-Stiftung.

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Zentrum für Seltene Erkrankungen in Gießen (ZSEGi)

Das Zentrum für Seltene Erkrankungen in Gießen (ZSEGi) wurde im August 2019 eingeweiht. Das Ziel ist die Bündelung von Patienten mit selten Erkrankungen. Hier steht der Erfahrungsaustausch und das Fachwissen durch ein kompetentes Team im Vordergrund.

Mittelhessen unterwegs: Healthcare-Hotspots der USA

USA trifft Mittelhessen: Im Februar 2020 reiste eine hessische Delegation an die US-Ostküste. Ziel: Investitionen von US-Unternehmen in Hessen forcieren. Mit dabei war auch Christian Piterek, Regionalmanager der Regionalmanagement Mittelhessen GmbH. Seine Mission: Die Healthcare-Region Mittelhessen mit US-Hotspots der Branche in Boston, Princeton und Philadelphia zu vernetzen. Im Interview schildert er seine Eindrücke.

Sie haben einige Healthcare-Hotspots in USA besucht. Wo genau waren Sie?

Die Ostküste der USA ist gerade auch für den Healthcare-Bereich ein Trendsetter. Denken Sie nur an KI und Digitalisierung in der Medizin. Und besonders die Regionen um Boston und Philadelphia, sowie New Jersey als das Zentrum der produzierenden Biotechnologie-Unternehmen waren daher das perfekte Ziel. Wir hatten zahlreiche hochrangige Termine dort. Beispielsweise konnte ich mit dem German Accelerator Life Science und IBM Watson einen Besuch abstatten. In Princeton traf ich die Vertreter des BioNJ, Verband für Biotechnologie-Industrie New Jersey. Und wir hatten dort ein Meeting mit dem Entrepreneurial Hub der Universität Princeton. Und in Philadelphia gab es dann noch weitere Netzwerk-Meetings.

Was war das Ziel Ihrer Reise?

Mit unserer Roadshow wollten wir für mehr Investitionen von US-Unternehmen in Hessen werben und die amerikanisch-hessischen Handelsbeziehungen weiter stärken. Für uns als Regionalmanagement war es dabei wichtig, dass wir Mittelhessen als die Healthcare-Region mit starken und innovativen Unternehmen und Hochschulen positionieren. Immerhin sind ja mehr als 250 Unternehmen in der Region beheimatet, wovon die zehn größten zusammen mehr als 4 Mrd. Euro Umsatz pro Jahr erwirtschaften. Darüber haben wir in verschiedensten Formaten wie Vorträgen, Unternehmensbesuchen und Netzwerk-Events informiert. Ich hatte sehr viele konkrete Beispiele und Anknüpfungspunkte im Gepäck, um mit den lokalen Akteuren in Dialog zu kommen. Insgesamt war es eine gute Gelegenheit die Aufmerksamkeit für die Region zu erhöhen und neue Netzwerke aufzubauen.

Welche Eindrücke und Erkenntnisse haben Sie gewonnen?

Ich habe sehr positive Rückmeldungen erhalten. Denn Mittelhessen als Region ist in den USA wenig bekannt. Aber die Stärken der Region wurden in den Vorträgen und Gesprächen deutlich, die Teilnehmer der Events waren sehr positiv überrascht von der Leistungsfähigkeit der Region. Wir haben auch sehr viele, sehr konkrete Kontakte, bei denen wir jetzt das Follow-up durchführen. Und wir konnten zudem auch viele neue Kontakte gewinnen, die uns den Zugang zur US-Ostküste bei möglichen Kooperationsanfragen deutlich erleichtern werden.

Welche Termine haben Sie am meisten beeindruckt?

Wir haben beispielsweise von Armen Pischdotchian, Academic Tech Mentor bei IBM Watson Einblicke in das Thema Künstliche Intelligenz und Deep Learning erhalten. Ein Bereich, der auch in der Medizin extrem wichtig wird. Dazu hat ja gerade auch die Philipps-Universität in Marburg mit Prof. Dr. Martin Christian Hirsch einen der international führenden Experten im Bereich der Künstlichen Intelligenz auf die neu eingerichtete Professur „Künstliche Intelligenz in der Medizin“ berufen. Spannend war aber auch zu sehen, wie an der Princeton University Gründungen aus der Hochschule heraus gefördert werden. Mit Coworking Space und Coworking Labs gibt es dort eine ideale Umgebung für Startups aus dem Life Science-Bereich. Sowohl Hochschulangehörige als auch externe Unternehmen können sich einmieten. Und das Venture Cafe in Philadelphia war beeindruckend: Dies ist eine Veranstaltung für die Startup Szene in Philadelphia und findet jeden Donnerstag in einem Life Science Hub statt. Der Spirit der Veranstaltung ist extrem cool. Es gibt verschiedene Panels, Vorträge und Networking. Die Atmosphäre ist sehr offen, sodass man auch als externe Person sich sehr einfach mit den anderen Teilnehmern vernetzen kann.

Welche Bedeutung hat die USA denn generell für den Healthcare-Standort Mittelhessen und umgekehrt?

Nun, die USA sind der wichtigste Quellmarkt für ausländische Direktinvestitionen in Hessen. Und zudem auch der größte Handelspartner Hessens. Besonders chemische und pharmazeutische Erzeugnisse aus Hessen sind ja seit vielen Jahren in den USA beliebt. Es dominieren vor allem verbrauchsfertige Arzneimittel oder auch Impfstoffe und Diagnostika. Und gerade die US-Ostküste ist stark in den Branchen Life Science, Pharma, Biotechnologien und Medizintechnik. Aber zusätzlich müssen wir ja heute auch noch ganz andere Bereiche betrachten, die ebenfalls für die Healthcare-Branche immer wichtiger werden wie beispielsweise Data-Mining-Lösungen oder IT-Sicherheit. Aber auch die Sicherheit beispielsweise beim Transport von neuen, hochsensiblen biologischen Wirkstoffen. All das macht eine internationale Kooperation unerlässlich. Die aktuelle Covid-19-Pandemie zeigt uns ja ebenfalls gerade, wie wichtig der internationale Austausch von Forschungsergebnissen ist.

Hochrangige Delegation

Die hessische Delegation wurde angeführt von Dorothee Hanitsch, Hessisches Ministerium für Wirtschaft, Energie, Verkehr und Wohnen (HMWEVW). Mit dabei waren u.a. Dr. David Eckensberger, Leiter Abteilung Internationale Angelegenheiten der Hessen Trade & Invest GmbH (HTAI), Dr. John Gatto, President FrankfurtRheinMain Corp., Chicago office, Dr. Mark C. Hilgard President American-German Business Club Frankfurt e.V. Organisiert wurde die Reise durch die HTAI im Auftrag des HMWEVW. Neben der HTAI und dem HMWEVW waren die Regionen durch die FrankfurtRheinMain GmbH und das Regionalmanagement Mittelhessen vertreten. Der American-German Business Club Frankfurt e.V. begleitete die Delegation und informierte über die rechtlichen Rahmenbedingungen zur Unternehmensgründung in Deutschland. Partner in Nordamerika war die German American Chamber of Commerce New York.