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Mindestens 20 Jahre Laufzeit, 210 Millionen Euro vorläufiges Fördervolumen, 23 beteiligte Universitäten und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen, 200.000 avisierte Teilnehmer: Schon die groben Eckdaten für die bisher größte Gesundheitsstudie Deutschlands klingen nach einem Projekt der Superlative.

So ist das auch geplant. Als die Nationale Kohorte, kurz NaKo, offiziell am 10. November 2014 gestartet ist, waren knapp 6 Jahre mit intensiven Vorarbeiten abgeschlossen, sodass sich die beteiligten Wissenschaftler aus 13 Universitäten, 4 Helmholtz-Zentren, 4 Leibnitz-Instituten und 2 Ressortforschungseinrichtungen ganz auf den Erkenntnisgewinn zur Entstehung der großen Zivilisationskrankheiten konzentrieren können.

„Was macht chronisch krank und was hält gesund?“ lautet die Frage aller Fragen, zu deren Beantwortung das komplexe Zusammenspiel unterschiedlicher Risikofaktoren – Umwelt, körperliche Aktivität, Ernährung, berufliche Belastungen, Rauchen und Alkohol, sozialer Stress, Bildung, prekäre Einkommens- und Beschäftigungsverhältnisse, genetische und familiäre Einflüsse – mit erprobten Abfrage-Instrumenten erfasst und miteinander in Beziehung gesetzt werden.

Da dies nur mit aktiver Unterstützung und Beteiligung der Bevölkerung gelingen kann, werden rund 400.000 Bürgerinnen und Bürger zwischen 20 und 69 Jahren nach dem Zufallsprinzip aus den regionalen Einwohnermelderegistern ausgewählt und schriftlich eingeladen, sich in einem der 18 Studienzentren medizinisch untersuchen und zu ihren Lebensgewohnheiten und -umständen interviewen zu lassen.

Das Untersuchungsprogramm umfasst Riechtests oder die Messung der Handgreifstärke ebenso wie EKG, Blutdruckmessung und die Entnahme von Bioproben, darunter Blut und Harn. Größter Wert auf die Einhaltung von ethischen und datenschutzrechtlichen Bestimmungen, die Wahrung der Privatsphäre sowie die Vertraulichkeit der Daten gelegt. Die Verfahren wurden mit Bundesdatenschutzbeauftragtem und Ethikkommissionen abgestimmt. Nach etwa 4 Jahren findet eine zweite Untersuchung statt, daran schließt ein langjähriges Follow-up aller Teilnehmer.

Über Details zu dem Vorhaben hat Andrea S. Klahre mit Prof. Dr. Wolfgang Hoffmann gesprochen, dem Leiter der Abteilung Versorgungsepidemiologie und Community Health an der Universitätsmedizin Greifswald, und wissenschaftlicher Vorstand der Nationale Kohorte e.V. (NaKo).

Herr Professor Hoffmann, worin besteht der Sinn eines derart ambitionierten, aufwändigen und teuren Projekts?

Prof. Dr. Wolfgang Hoffmann: Die Nationale Kohorte hat zum Ziel, die Ursachen und Risikofaktoren der wichtigsten Volkskrankheiten zu untersuchen, das sind Herz-Kreislauferkrankungen und Erkrankungen der Lunge, Diabetes, Krebs, neurodegenerative beziehungsweise neuropsychiatrische Erkrankungen und Infektionskrankheiten. Dieses Programm ermöglicht die genaue Messung von subklinischen Vorstufen und frühen funktionellen Veränderungen, die unter Umständen erst viele Jahre später zu sichtbaren Erkrankungen führen. Daraus werden sich wichtige Erkenntnisse über Krankheitsursachen ergeben, gleichzeitig aber auch für effektive Präventionsansätze.

Bei 20 Prozent der Probanden wird ein ausführlicheres Programm umgesetzt. Etwa 30.000 erhalten eine Untersuchung mittels Magnetresonanztomographie.

In einem transparenten und fairen Antrags- und Prüfverfahren werden die Daten der Nationalen Kohorte anderen Forschern zur Verfügung gestellt. Durch dieses „Use & Access“-Verfahren wird die NaKo zu einer herausragenden Basis für die zukünftige epidemiologische Forschung in Deutschland.

Im Bundesgesundheitsblatt zur Nationalen Kohorte heißt es: „Zur Entwicklung effektiver Strategien für die Prävention chronischer Krankheiten besteht weiter großer Forschungsbedarf.“ Nun sind die Strategien ebenso bekannt wie effektiv – und letztlich unaufwändig. Das größte Problem bei der Umsetzung ist der Mensch selbst, daran wird sich wohl auch in 20 Jahren nichts ändern. Was könnte die Studie hier an Erkenntnissen bringen?

Es ist heute völlig unstrittig, dass insbesondere eine ausgewogene Ernährung, ausreichend Bewegung, genügend Schlaf, der Verzicht auf das Rauchen und übermäßigen Alkoholgenuss positive Auswirkungen auf die Gesunderhaltung der Menschen in jedem Lebensalter hat. Übrigens waren an den dafür wegweisenden epidemiologischen Studien auch mehrere der Wissenschaftler beteiligt, die jetzt in der Nationalen Kohorte aktiv sind.

Welcher Mensch profitiert in welchem (Vor-)Stadium einer Krebserkrankung optimal von welcher Art körperlicher Aktivität und in welcher „Dosis“?

Heute steht die Frage ganz im Vordergrund, wie diese Erkenntnisse in effektive und auch effiziente, auf den einzelnen Menschen individuell zugeschnittene Präventionsprogramme umgesetzt werden können.

Beispiel Bewegung: Welcher Mensch profitiert in welchem (Vor-)Stadium einer Krebserkrankung optimal von welcher Art körperlicher Aktivität und in welcher „Dosis“? Wie funktioniert das Zusammenspiel zwischen Ernährung und Bewegung genau? Wo liegt für jeden Einzelnen die konkrete Lebensstiländerung, die wirklich hilft? Wie spielen psychische Faktoren in den Präventionserfolg hinein, welche Rolle haben andere, vorbestehende Krankheiten, wie wichtig sind persönliche Prioritäten und die eigene Lebensplanung?

Motivation ist ein Schlüssel für erfolgreiche Prävention. Wird in der Nationalen Kohorte auch untersucht, wie die Umsetzung von spezifischen Empfehlungen gemessen und objektiviert werden kann? Oder welche frühen Erfolgserlebnisse dazu beitragen, dass Prävention zu einer dauerhaften Lebensstiländerung führt?

Hier spielen viele Faktoren eine Rolle, zu denen neben dem Bildungsstand auch das Einkommen und der beruflicher Status, das soziale Umfeld, der kulturelle Hintergrund und persönliche Überzeugungen gehören. Die Nationale Kohorte legt deswegen neben den biologischen und medizinischen Grundlagen einen wichtigen Schwerpunkt auf die soziodemographischen, sozioökonomischen und gesellschaftswissenschaftlichen Grundlagen der Prävention.

Damit folgt die Studie den von der WHO formulierten Vorgaben, soziale Ungleichheit in nationalen Studien zu messen, zu erklären und neue Möglichkeiten einer lebensweltbezogenen Gesundheitsförderung aufzuzeigen (WHO Social Determinants of Health; Rio Declaration).

Die Nationale Kohorte zielt auch darauf ab, wiederholt ein breites Spektrum von Biomaterialien zu sammeln, in einer zentralen Biobank zu lagern und für wissenschaftliche Analysen zur Verfügung zu stellen. Welche Idee steckt dahinter?

Die Sammlung einer großen Zahl von Biomaterialien von allen Teilnehmern ist ein zentrales Anliegen der Nationalen Kohorte. Alle Probanden werden um ihr Einverständnis gebeten, Blutproben, Plasma, Serum, Erythrozyten, Urin, Speichel, Nasenabstriche und Stuhlproben zu gewinnen und langfristig zu lagern. Dazu wird in München eine hochmoderne Biobank gebaut, in der zwei Drittel aller Proben bei extrem tiefen Temperaturen aufbewahrt werden. Das übrige Drittel verbleibt dezentral in Biobanken an den beteiligten Studienzentren.

Dadurch wird ein kurzfristiger Zugang zu den Proben ebenso sichergestellt wie die höchstmögliche Sicherheit gegen Verlust, beispielsweise durch Unfälle oder technische Fehler. Ein Schlüssel für die höchstmögliche Qualität der Biomaterialien liegt in einer weitgehenden Standardisierung der Phase, in der die Proben gewonnen, aufbereitet, in kleine Portionen (Aliquots) aufgeteilt und zur Lagerung in die Biobanken transportiert werden.

Die in der Nationalen Kohorte umgesetzten Prozesse und Verfahren werden auch in diesem Bereich Standards setzen. Dadurch ist sichergestellt, dass die biologischen Proben der Probanden auch noch in vielen Jahren zuverlässige und qualitativ hochwertige Analyseergebnisse ermöglichen werden, beispielsweise um die Auswirkung bestimmter Ernährungsgewohnheiten oder von körperlicher Aktivität zu überprüfen.

Die Nationale Kohorte wird helfen, bei der Vielzahl der modernen Biomarker die „Spreu“ vom „Weizen“ zu trennen. Welcher Messwert ist wirklich relevant? Und bei wem? Hier stehen ethische Fragen ganz im Vordergrund. Ein wichtiges Forschungsthema wird sein, wie Menschen mit den Ergebnissen von Biomarker-Analysen umgehen, wenn diese auf ein erhöhtes Krankheitsrisiko hinweisen: Wo sind Möglichkeiten, wo Grenzen der prädiktiven Medizin? Wie kann im informierten Einverständnis das Recht auf Nicht-Wissen berücksichtigt werden? Wie sollte der Arzt beraten?

Als zeitgemäße Bildgebungstechnik wird die Magnetresonanztomographie (MRT) implementiert. Hier ließe sich als Kritikpunkt die Strahlenbelastung anführen. Warum wird dieses Verfahren gewählt?

Die MRT bietet einen bisher unerreichten Einblick in den menschlichen Körper – millimetergroße Strukturen können in ihren Nachbarschaftsbezügen abgebildet werden, dreidimensionale Rekonstruktionen lassen Organe plastisch hervortreten und durch die rasche Bildfolge können dynamische Prozesse dargestellt werden, zum Beispiel die Herzaktion oder der Blutfluss.

Die Nationale Kohorte untersucht alle bekannten Risikofaktoren für die wichtigen Volkskrankheiten im Detail und in hoher wissenschaftlicher Qualität.

Es gehört zu den großen Vorzügen des MRT-Verfahrens, dass dieses – etwa im Unterschied zu konventionellen Röntgenuntersuchungen oder der Computertomographie – ohne ionisierende Strahlen auskommt. Bei einigen Patienten mit metallischen Implantaten oder größeren Tätowierungen wird von MRT-Untersuchungen abgeraten. In der Nationalen Kohorte werden deshalb alle Probanden vorher besonders gründlich aufgeklärt und untersucht. Wenn Ein- und Ausschlusskriterien gewissenhaft beachtet werden, ist die MRT nach heutigem Wissen nicht mit gesundheitlichen Risiken für die Probanden verbunden.

Eine weitere Fragestellung ist die Identifizierung „neuer Risikofaktoren“. Was ist damit gemeint?

Die Nationale Kohorte untersucht alle bekannten Risikofaktoren für die wichtigen Volkskrankheiten im Detail und in hoher wissenschaftlicher Qualität. Gleichzeitig werden aber sehr viele weitere Informationen erhoben, von denen heute noch nicht klar ist, ob diese einen Bezug zu späteren Erkrankungen haben werden. Hier ist die prospektive Anlage besonders wichtig, die es ermöglicht, über einen langen Nachbeobachtungszeitraum hinweg auch im Nachhinein auf Daten und Biomaterialien zurückzugreifen.

So kann gezielt untersucht werden, welche Faktoren bei den später erkrankten Probanden bereits viele Jahre zuvor häufiger vorlagen oder deutlicher ausgeprägt waren, als beispielsweise bei gesunden Vergleichspersonen. Auf diese Weise können sowohl „neue“, bisher nicht bekannte Risikofaktoren identifiziert werden, als auch frühe Veränderungen des eigentlichen Krankheitsprozesses. Das gleiche gilt auch für Schutzfaktoren, die dann entsprechend häufiger bei Probanden vorliegen, die länger gesund bleiben.

Wir rechnen fest damit, in der Nationalen Kohorte nicht nur einzelne, sondern eine große Anzahl interessanter neuer Kandidaten für Risiko- und Schutzfaktoren zu finden. Auch Faktoren, die den Verlauf einer Erkrankung im individuellen Fall beeinflussen, sind von hohem Interesse für die medizinische Forschung. Schließlich hoffen wir, Biomarker zu entdecken, die den Erfolg von Lebensstiländerungen und Präventionsaktivitäten sichtbar und möglichst auch messbar machen.

Daten aus der Nationalen Kohorte werden anderen Forschern helfen, biologische Zusammenhänge zu verstehen, die die Wirksamkeit von medizinischen Therapien beeinflussen und dadurch Vorhersagen erlauben, welchem Patienten eine möglicherweise belastende Therapie erspart werden kann.

Was wird diese von anderen Kohortenstudien unterscheiden?

In Deutschland gibt es mehrere große bevölkerungsbezogene Kohortenstudien, die in vielen Bereichen mit der Nationalen Kohorte vergleichbar sind. Insgesamt werden etwa 40.000 Probanden in diesen Studien prospektiv nachverfolgt. Führende Akteure aller dieser Kohorten sind aktiv an der Nationalen Kohorte beteiligt.

Die Nationale Kohorte unterscheidet sich aber nicht nur durch ihre Größe von den bereits existierenden Kohorten. Wenige andere Kohorten planen eine Wiedereinladung sämtlicher Probanden nach der Baseline-Untersuchung. Das prospektive Follow-up wird länger und intensiver sein. Die Zusammenführung der Befragungs- und Untersuchungsdaten mit Daten aus bestehenden bevölkerungsbezogenen Registern – zum Beispiel epidemiologische Krebsregister, Herzinfarktregister –, den Abrechnungsdaten der Gesetzlichen Krankenkassen und der Berufsbiographie sind in der geplanten Form ein Alleinstellungsmerkmal. Die Einbindung der modernen 3 T-Ganzkörper-MRT ist derzeit sogar weltweit einmalig.

Nicht zuletzt sind die umfassende Gewinnung von Biomaterialien, der umfassende Qualitätsanspruch sämtlicher Prozesse und Teilschritte, das standardisierte Zentrale Datenmanagement, der hohe Standard beim Datenschutz und in der Probandenethik Charakteristika der Nationalen Kohorte, die eine hohe Nachhaltigkeit sichern und zur Akzeptanz in der Bevölkerung beitragen werden.

Es sind diese spezifischen Prioritäten und Charakteristika, die uns – noch mehr als die pure Größe – für deutsche, europäische und internationale Wissenschaftler zu einem gefragten Kooperationspartner machen.

Herr Professor Hoffmann, herzlichen Dank für das Gespräch.

 

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