Präzisionspsychiatrie in Genf: Gibt es das Arztrezept bald nur noch nach einem Hirnscan?

Ein Scan, der Bereiche mit Hirnwachstum und Gewebeverlust bei einem Patienten mit im Kindesalter auftretender Schizophrenie zeigt. AFP

In Genf experimentieren Psychiater:innen und Neurowissenschaftler:innen mit einer Kombination von personalisierter Hirnstimulation und KI. Ihr Ziel: Den Patient:innen langwierige und unwirksame Standardbehandlungen ersparen und schnell die am besten geeignete Therapie finden.

Bei psychischen Erkrankungen wie Depressionen dauert es heute oft Wochen, bis eine Behandlung anschlägt. Bei anderen Krankheitsbildern wie Schizophrenie sind bestimmte Symptome noch gar nicht behandelbar.

Oft braucht es mehrere Versuche, bis der richtige Wirkstoff in der richtigen Dosis gefunden wird. Die mögliche Folge für Patient:innen: Nebenwirkungen durch falsche Behandlung und eine längere Leidenszeit. 

Am Universitätsspital Genf und der Universität Genf versuchen Wissenschaftler:innen nun, durch die Kombination von Kernspintomographie (MRT) und Künstlicher Intelligenz (KI) diejenigen Therapien zu identifizieren, die für die einzelnen Patient:innen am ehesten wirksam sind. 

Anstatt auf der Suche nach der richtigen Behandlung mühsam herumzupröbeln, könnten Patient:innen in Zukunft ihr Hirn also mittels Bildgebung abklären lassen. Anschliessend würde eine KI die Krankengeschichte und biologische Parameter auswerten und der behandelnden Fachperson Informationen dazu liefern, welche Art von Behandlung – Medikamente, Psychotherapie oder Hirnstimulation – am meisten Erfolg verspricht.

Dieser Ansatz könnte die Diagnose und die Behandlung psychischer Erkrankungen grundlegend revolutionieren. 

Vom Hirnscan zur massgeschneiderten Behandlung

Seit Jahren versuchen Neurowissenschaftler:innen zu verstehen, wie das Gehirn funktioniert und welche Areale von psychischen Störungen betroffen sind. «Mittels Bildgebung haben wir herauszufinden versucht, was im Gehirn genau passiert», erklärt Stefan Kaiser, Professor für Psychiatrie der Universität Genf und Leiter der Psychiatrie am Universitätsspital Genf. «Dieses neurologische Wissen können wir nun zur Optimierung der Behandlung nutzen.»

Für Matthias Kirschner, Psychiater und Forscher am Universitätsspital Genf, besteht das übergeordnete Ziel darin, «den Austausch zwischen Forschung und Klinik zu verbessern.» Am Campus Biotech, wo er seine Patient:innen empfängt, finden sich die klinische Psychiatrie, Neuro- und Datenwissenschaft unter einem Dach.

Im neuen Zentrum, das im Dezember eröffnet wurde, sollen innovative Therapien nicht nur getestet, sondern durch den engen Austausch zwischen Forschung und Klinik laufend weiterentwickelt werden.

Neues Forschungsfeld

Elena Beanato ist für die Zusammenarbeit und die reibungslose Kommunikation zwischen den rund 50 Fachpersonen innerhalb der neuen Struktur zuständig. «Der Campus Biotech ist seit Jahren ein Zentrum für neurowissenschaftliche Forschung», hält Beanato fest.

«Nun haben wir das Projekt um die Konsultationen zu Gehirnerkrankungen und psychischer Gesundheit erweitert. Dadurch ist nun ein Forschungsumfeld entstanden, von dem Patient:innen und Wissenschaft profitieren.»

Auch KI soll in diesem Modell eine Schlüsselrolle übernehmen. Im Dezember schloss sich das Zentrum mit dem AI-Hub von Campus Biotech zusammen. «In Zukunft könnten die Daten aus der klinischen Konsultation, von Gehirnscans und aus Forschungsprotokollen analysiert und so Muster erkannt werden, die eine Prognose zur Wirksamkeit einer Behandlung zulassen», erklärt Kirschner.

Dadurch möchte man von allgemeinen Diagnosekategorien wegkommen und präzisere Behandlungen ermöglichen.

Personalisierte Neuromodulation

Eines der vielversprechendsten Instrumente der Präzisionspsychiatrie ist die Neuromodulation mittels transkranialer Magnetstimulation (TMS). Kirschner beschreibt diese Methode als Stimulation von Hirnarealen über Magnetfelder.

TMS wird in vielen Ländern bereits zur Behandlung von Depressionen eingesetzt und ist auch in der Schweiz als Behandlung zugelassen. Allerdings ist Neuromodulation nicht über die Grundversicherung gedeckt und muss von den Patient:innen selbst bezahlt werden.

Im Hub können Patient:innen nun im Rahmen einer Studie zur Behandlung von Motivationsverlust bei Schizophrenie von dieser neuartigen Therapie profitieren. Von den angestrebten 70 Personen haben bereits 30 an der Studie teilgenommen,  eine umfangreichere Studie ist für 2027 geplant.

Alternative zum Standardverfahren

«Wenn die Studie schlüssige Erkenntnisse liefert, könnte ein Zulassungsantrag bis 2030 ins Auge gefasst werden», meint Studienleiterin Indrit Bègue. Transkraniale Magnetstimulation ist ein nicht invasives Verfahren. «Bei TMS wirken Magnetfelder auf spezifische Hirnareale ein. Dadurch werden die Schaltkreise von Nervenzellen angeregt und ein therapeutischer Effekt erzielt.»

Neu ist in Genf nicht nur die Technik selbst, sondern auch ihre Anwendung. Bis anhin wurden bei allen Patient:innen mittels Neuromodulation die gleichen Hirnregionen stimuliert. In Genf testet man nun Alternativen zu diesem Standardvorgehen.

«Das menschliche Gehirn kann die unterschiedlichsten Formen und Grössen annehmen. Regen wir bei allen Patient:innen die gleichen Regionen an, erhalten wir heterogene Resultate, und in einigen Fällen auch gar keine», erklärt Bègue.

Stattdessen verfolgt das Forschungsteam nun einen patientenspezifischen Ansatz: «Wir erstellen für alle unsere Patient:innen ein MRI ihres individuellen Hirnschaltkreises, um die ideale Zielregion zu identifizieren», so Bègue. «Die Stimulationsparameter werden dann entsprechend angepasst.»

Ein Forscher beobachtet eine Frau, die sich unter Hypnose einer transkraniellen Magnetstimulation (TMS) unterzieht. Keystone

Behandlung von Apathie bei Schizophrenie

Die Studie befasst sich primär mit Schizophrenie, namentlich ihren negativen Symptomen wie Apathie und Mangel an Motivation.

Halluzinationen und Wahnvorstellungen können mit Medikamenten meist gemildert werden. «Bei Apathie schlagen diese Wirkstoffe jedoch kaum an», erklärt Kaiser.

Das Team um Studienleiterin Indrit Bègue hat bei schizophrenen Patient:innen eine Verbindung zwischen dem Kleinhirn und dem Belohnungszentrum entdeckt. «Das Kleinhirn wirkt im Belohnungszentrum wie ein Dirigent», erklärt Bègue.

Durch die Stimulierung dieses Schaltkreises über fünf Tage versuchen die Forscher:innen nun, die mangelnde Motivation bei Patient:innen wieder anzukurbeln. Die Schaltkreise sollen dadurch wieder «zurückgesetzt» und eine längerfristige Besserung erzielt werden.

Zu den Ergebnissen der laufenden Studie kann Bègue noch nicht Stellung nehmen, hält jedoch fest: «Uns stimmt bei diesem Ansatz zuversichtlich, dass die Patient:innen die Behandlung gut vertragen».

Das Risiko für Nebenwirkungen ist bei der personalisierten Neuromodulation minimal, weshalb sie langfristig als Ergänzung oder Alternative zu psychoaktiven Wirkstoffen eingesetzt werden könnte. Zudem könnte der Genfer Ansatz laut Forschungskreisen auch bei anderen Störungen zur Anwendung kommen, z. B. bei bestimmten Formen von Depressionen.

Prognose mittels KI

Wenn die personalisierte Neuromodulation in der Lage ist, ein Verfahren in der Psychiatrie zu verändern, könnte KI die gesamte Entscheidungsfindung grundlegend umkrempeln.

Heute werden in der Psychiatrie standardmässig verschiedene Behandlungen nacheinander ausprobiert. «Das Ganze läuft ein bisschen nach dem Trial-and-Error-Prinzip», konstatiert Kaiser.

Im neuen KI-Hub am Campus Biotech möchte man Instrumente entwickeln, die Daten aus Klinik und Bildgebung auswerten und präzisere Patientenprofile erstellen. Langfristig möchte man damit vorhersagen können, welche Art von Behandlung bei welcher Person am ehesten anschlägt.

«Psychotherapie wirkt nicht bei allen Patient:innen, und gleiches gilt auch für Medikamente und Neuromodulation», gibt Bègue zu bedenken.

Ihr schwebt vor, dass Ärzte aufgrund von Krankengeschichte, Verhaltensdaten und Hirnscans von Anfang an die am besten geeignete Behandlung empfehlen können – sei es Stimulation, Psychotherapie, Medikamente oder eine Kombinationstherapie.

Labor für Präzisionspsychiatrie

«Psychische Erkrankungen können in so vielen Facetten auftreten. Depression beispielsweise ist ein Sammelbegriff für unterschiedlichste Ausprägungen», erläutert Kaiser. Die Präzisionspsychiatrie anerkennt diese Vielfalt und setzt entsprechend auf eine gezielte Behandlung.

Für Patient:innen mit Gehirnerkrankungen heisst das, dass sie weniger Zeit mit unwirksamen Behandlungen verlieren: Anstelle einer Standardbehandlung könnten sie vielmehr von massgeschneiderten Lösungen profitieren.

Übertragung aus dem Englischen mithilfe von KI: Lorenz Mohler; Editiert von Virginie Mangin/ts