Feature Stories - Licht im Dienste der Medizin
Fragt man einen Physiker nach der seiner Meinung nach wichtigsten Erfindung des 20. Jahrhunderts, so hat man ganz gute Chance, dass der Laser genannt wird. Die verblüffenden Eigenschaften von Laserlicht nutzt man in vielen Bereichen aus, so etwa in der Fertigung, der Computertechnik, in der Unterhaltungselektronik und der Telekommunikation. Vielseitiger geht es kaum: Mit einem Laser kann man eine CD lesen oder einen Supertanker schweißen, Daten über eine optische Faser senden oder einen Acker zwecks städtebaulicher Entwicklung vermessen. Aber auch einige Ärztinnen und Ärzte könnten den Laser zu ihrer Top-Erfindung erklären. Licht und ganz besonderes Laserlicht ist zu einem neuen Instrument für Therapie und Diagnose geworden. Licht in die medizinische Wissenschaft bringen Die Biophotonik ist eine relativ neue wissenschaftliche Disziplin, die sich der Entwicklung von Licht- und Laseranwendungen für die Biowissenschaften widmet. Hierbei geht es um die pharmazeutische Forschung, die klinische Diagnostik und Therapie und sogar halbautomatisierte Diagnosesysteme für die Ärzteschaft und das Pflegepersonal. Die Biophotonik befasst sich überdies auch noch mit der Vorbeugung von Krankheiten, denn Licht dient zur präzisen Überwachung unserer Umwelt sowie zur Bewertung der Lebensmittelqualität. Das äußerst breit angelegte und interdisziplinäre Forschungsfeld beschäftigt Physiker, Chemiker, Molekularbiologen und andere Biowissenschaftler sowie Mediziner und Kliniker gleichermaßen. Diese gesunde Vielfalt hat jedoch auch einen großen Feind: die drohende Fragmentierung. Die Frauen und Männer der Wissenschaft arbeiten nur allzu oft isoliert und wissen nichts von den wichtigen Entwicklungen und dem ergänzenden Fachwissen ihrer Kollegen in anderen Disziplinen. Die Kliniker haben inzwischen recht klare Vorstellungen von den Technologien, die sie benötigen, tun sich aber schwer, Zugang zur passenden FuE-Kompetenz zu erhalten. Mit der Vision, Europa als weltweit führend in der Biophotonik zu etablieren, arbeitete das EU-finanzierte Projekt Photonics4Life oder P4L ("Network of excellence for biophotonics") vier Jahre lang daran, die Forscher, Industrievertreter und Kliniker aus ganz Europa zu vereinen. "Der Biophotonik wohnt großes ökonomisches Potenzial für viele europäische Industriesektoren inne und wird einen noch größeren sozioökonomischen Nutzen in Form zeitigerer, genauerer Diagnosen und gezielterer Therapien haben", erklärt P4L-Support Officer, Dr. Thomas Mayerhöfer vom Institut für Photonische Technologien in Jena, Deutschland. "Viele Entwicklungen auf diesem Gebiet werden allerdings vorwiegend unter technologischen Gesichtspunkten vorangetrieben, und es gibt immer noch keinen ausreichenden Dialog zwischen Wissenschaftlern, Technologieentwicklern, Industrievertretern und den biomedizinischen Endanwendern. Diese Interessengruppen müssen miteinander reden, um noch mehr offenen medizinischen Bedarf zu ermitteln und diesen mit den neuesten wissenschaftlichen Entdeckungen und technischen Innovationen abzugleichen." P4L ist Europas Biophotonik-Drehscheibe. Es bietet den in diesem Bereich arbeitenden Menschen Unterstützung und Weiterbildung an und erleichtert die Zusammenarbeit zwischen Forschergruppen, Geräteherstellern, biopharmazeutischen Unternehmen und den Endanwendern in der Klinik. Der weltweite Marktwerkt der kommerziellen Biophotonikanwendungen und -technologien lag 2008 bei ungefähr 20 Mrd. EUR. Europäische Unternehmen haben eine starke Marktpräsenz. Auf sie entfiel 2005 ein Drittel des Produktionsvolumens weltweit. "Europa hat mit dem Ausbau von Kapazitäten, Know-how und Gewerbeportfolio auf diesem Gebiet viel zu gewinnen", merkt P4L-Koordinator Professor Jürgen Popp an. Forschungsschwerpunkt Eines der wichtigsten Anliegen von P4L war die Förderung der Forschungszusammenarbeit zwischen den europäischen Partnern, um Europas Spitzenexperten der Biophotonik an einen Tisch zu bringen. "Die finanzielle Beteiligung an diesen Forschungsprojekten ist eher gering", erklärt Dr. Mayerhöfer. "Wir decken die Kosten für die Reisen und Treffen der Forschungspartner, damit sie zusammenkommen und oftmals die Möglichkeit der Zusammenarbeit an größeren, langfristigen Projekten entdecken können." Bislang hat P4L mehr als 34 dieser jahrelangen Machbarkeitsprojekte finanziert, die Themen wie den Einsatz der Raman-Spektroskopie zur nichtinvasiven Krebsfrüherkennung und -diagnose sowie die kontinuierliche Überwachung der Sauerstoffversorgung des Gehirns bei Frühgeborenen abdeckten. "Diese P4L-Projekte konzentrierten sich tatsächlich stark auf die Einbeziehung der Endnutzer", betont Professor Popp nachdrücklich. "Wir bestehen darauf, dass die in der klinischen Praxis beheimateten Endanwender von Anfang an in diese kleinen Projekte einbezogen werden, da wir davon überzeugt sind, dass Forschung und Entwicklung in diesem Bereich klinisch relevant sein müssen. Es hat keinen Sinn, Zeit und Geld für ein Projekt zu verschwenden, das am Ende keinen medizinischen Nutzen haben wird oder in der realen Welt keine Anwendung findet. Der einzige sichere Weg zu neuen Technologien, die auch übernommen werden und der Nachfrage entsprechen, ist es, von Beginn an die Endnutzer mit an Bord zu holen." Erhellendes Wissen P4L erarbeitete für den Sektor überdies eine beträchtliche Auswahl an Schulungs- und Austauschprogrammen, Konferenzen sowie Kommunikationskampagnen. Dazu zählen Materialien wie das "Handbook of Biophotonik" (Handbuch der Biophotonik), das dazu beitrug, die Interdisziplinarität innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft zu fördern. Eine jährliche Sommerschule hat das Profil der Biophotonik in ganz Europa verstärkt bekannt gemacht und steht bei den Studentinnen und Studenten der Biomedizin und der Naturwissenschaften hoch im Kurs. Die Veranstaltung wird von einem Team aus einander ergänzenden klinischen und forschungsorientierten Referenten geleitet, die gemeinsam eine ganzheitliche Darstellung der neuesten medizinischen und technischen Herausforderungen und Durchbrüche auf diesem Gebiet vermitteln. Das Netzwerk finanzierte außerdem im Rahmen seines Kurzzeit-Austauschprogramms über 20 Doktoranden und Postdoktoranden. Diese Studentinnen und Studenten erhielten die Möglichkeit zum Besuch von Partnerlaboratorien und -anlagen, um spezielle Geräte einzusetzen und neue Biophotonikverfahren kennenzulernen. Die P4L-Kernpartner konnten überdies im Rahmen lokaler Treffen, Workshops und Veranstaltungen zur Partnersuche mehrere lokale Cluster für Biophotonikforscher und Unternehmen etablieren. Nahezu 500 Teilnehmer beteiligten sich auf dieser lokalen Ebene an P4L, wobei viele neue Allianzen und Partnerschaften entstanden und Rat zu EU-Kooperationen gesucht wurde. Der Anwenderklub der Industrie (Industry User Club) konnte große Erfolge verzeichnen. Er lockte bislang 27 Mitglieder an. Zweck des Klubs ist die Herstellung einer direkten Verbindung zwischen Industrieunternehmen, insbesondere kleinen und mittleren Unternehmen, und den akademischen Netzwerkpartnern. Die Dienstleistungen des Klubs wurden auf sechs großen Messen vorgestellt. Licht auf dem Weg Obgleich die EU-Finanzierung des P4L-Netzwerks nun endete, werden sich die Kernpartner weiterhin der Sache annehmen. Die Vernetzungsveranstaltungen, die Sommerschule und die Unterstützung der Arbeit des Industrieklubs werden fortgesetzt. P4L wird außerdem auf dem diesjährigen "World of Photonics Congress" in München und auf der "European Conference on Biomedical Optics" in Erscheinung treten. "Wir planen auch schon eine Veranstaltung für nächstes Jahr, die alle unsere P4L-Projekte vereinen soll, damit die Forscher das breite Spektrum der Biophotonik entdecken und andere Forscher treffen können", berichtet Dr. Mayerhöfer. "Zukünftig wird P4L ein bisschen wie ein Makler agieren, der den Menschen bei der Zusammenarbeit hilft und die Umsetzung von Forschungsergebnissen in Produkte, neue Therapien und Diagnostika erleichtert." "Wir werden außerdem auch weiterhin das P4L-Paradigma der bedarfsorientierten Forschung voranzutreiben. Bereits jetzt können wir beobachten, wie es in andere Bereiche der EU-finanzierten Forschung wie etwa zur "Photonics21 European Technology Platform" durchsickert. Es sieht so aus, als ob dieser Ansatz gleichermaßen ein Schwerpunkt des Forschungsprogramms Horizon 2020 sein wird. Und so ist die Förderung einer Bottom-up-FuE in vielerlei Hinsicht der größte Erfolg von Photonics4Life." Link zu einem Projekt auf CORDIS: - RP7 auf CORDIS - Photonics4Life-Factsheet auf CORDIS Link zur Projekt-Website: - Website "Network of excellence for biophotonics" Links zu relevanten Nachrichten (CORDIS RCN) und/oder Artikeln: - Website "Photonics21 European Technology Platform" Weitere Links: - Website der Europäischen Kommission zur Digitalen Agenda