Medizin und Lebenswissenschaften

Data & Facts

16. Juli 2026

Querschnittlähmung: Therapieansätze und aktueller Forschungsstand

In der Vergangenheit haben Studien, in denen Querschnittgelähmte vermeintlich wieder Laufen gelernt haben sollen, medial oft große Aufmerksamkeit erregt. Dabei ist die wissenschaftliche Forschung selten weit fortgeschritten, aber Studien mit Einzelfallbeschreibungen suggerieren Hoffnung auf eine potenzielle Heilung.

Bei einer Querschnittverletzung wird das Rückenmark – und somit die zentrale Nervenverbindung zwischen Gehirn und Körper – teilweise oder vollständig geschädigt. Dies umfasst Nervenfasern, Nervenschaltstellen und Nervenwurzeln im Bereich der verletzten Stelle. Die Aussichten auf eine Regeneration der beschädigten Nervenstrukturen sind bislang schlecht. Das liegt vor allem daran, dass das Rückenmark nur mit einer begrenzten Zahl nachwachsender Zellen ausgestattet ist und die auf die Verletzung folgende Entzündungsreaktion ebenfalls einer Regeneration entgegenwirkt.

Aktuelle wissenschaftlichen Versuche, eine Querschnittlähmung zu heilen, verfolgen verschiedene Ansätze. Moleküle sollen regenerationshemmende Proteine inaktivieren. Zelltransplantationen sollen abgestorbene Zellen ersetzen und/oder Wachstumsfaktoren zum Rückenmark bringen. Verschiedene Neurotechnologien – von Elektrostimulationsgeräten bis hin zu implantierbaren Gehirn-Computer-Schnittstellen – sollen motorische Fähigkeiten wiederherstellen.

Aber wann genau ist ein Bericht über einen tatsächlichen oder vermeintlichen Erfolg berichtenswert? Wie weit ist die Forschung in diesem Bereich fortgeschritten? Was wären zukünftige Meilensteine und Durchbrüche?

Dieses Fact Sheet bietet einen Überblick über Therapien, die derzeit intensiv beforscht werden, über deren Ziele und darüber, wie weit der klinische Einsatz bisher erprobt ist. Es soll als Hilfestellung dienen, neue Studien zu Heilungsversprechen bei Querschnittlähmung in die Vielzahl der bisherigen Ansätze besser einordnen zu können. Der Fokus dieses Fact Sheets liegt auf motorischen Fähigkeiten, da diese einen medialen Fokus darstellen. Daneben gibt es eine Vielzahl von mindestens ebenso wichtigen Symptomen.

Das Fact Sheet kann hier als pdf heruntergeladen werden.

Was ist Querschnittlähmung?

  • Schädigung oder Durchtrennung des Rückenmarks infolge von Unfällen (traumatisch) oder als Krankheitserscheinung bei Tumoren, Blutungen, Durchblutungsstörungen und neurodegenerativen Krankheiten (chronisch)
  • Folgen sind Lähmungen von allen vier Extremitäten bzw. nur der Beine (Tetra- bzw. Paraplegie), meist auch Beckenboden- und Rumpfmuskulatur und Sensibilität (Berührung, Schmerz, Temperatur, Tiefensensibilität), aber zum Beispiel auch Beeinträchtigung des vegetativen Nervensystems (v.a. Blasen-/Darmfunktion, Schweiß-/Temperaturregulation, periphere Durchblutung, Herz-Kreislauffunktion etc.)
  • Verletzungshöhe und -schwere der Rückenmarksschädigung sind ausschlaggebend für genaue Ausprägung der Folgen; im Einzelfall sehr unterschiedlich
  • in Deutschland momentan 140.00 Menschen wegen Querschnittlähmung in Behandlung [1]
  • jedes Jahr rund 2400 neue Fälle

Akute Phase [2]

  • in ersten vier bis sechs Wochen nach der Rückenmarksverletzung
  • geht meist mit schlaffen Lähmungen und fehlenden Reflexen einher
  • Schwellung und Entzündungsreaktion des Rückenmarks
  • durch nervenschützende (neuroprotektive) Maßnahmen und Operationen wird versucht, die Nervenschädigung so gering wie möglich zu halten

Subakute Phase

  • bis circa sechs Monate nach Eintritt der Querschnittlähmung
  • neuropathische Schmerzen und in vielen Fällen Spastik
  • Ziel von Reha-Maßnahmen: höchstmögliche Selbständigkeit und Unabhängigkeit (soweit möglich Training der Geh-/Steh-/Arm-/Handfunktion, Rollstuhltraining, Lösungen für Harn- und Darmentleerung) – abhängig von Verletzungshöhe und -schwere [3]

Chronische Phase

  • ab circa sechs Monaten nach der Verletzung
  • ohne intensive Therapie keine weiteren wesentlichen Veränderungen im Zustand

Beurteilung des Schweregrades

  • laut Leitlinie [3] anhand der ASIA-Impairment-Scale (AIS), einer fünfstufigen Skala zur Beurteilung des Schweregrades der Querschnittlähmung: Einstufung anhand der verbliebenen sensiblen und motorischen Fähigkeiten unterhalb der Verletzung, eingeführt von der American Spinal Injury Association (ASIA)
    • AIS Level A: kompletter Verlust der Sensorik und Motorik
    • AIS Level B: teilweise erhaltene Sensorik, kompletter Verlust der Motorik
    • AIS Level C-D: teilweise erhaltene Sensorik und Motorik, D mit etwas mehr Kraftentwicklung in einzelnen getesteten Muskeln, gewisser Alltagsnutzen ist erhalten
    • AIS Level E: keine Einschränkungen, gesunde Referenz
  • besonders wichtig für die Regenerationsaussichten: Unterscheidung zwischen kompletter oder inkompletter Querschnittlähmung, vor allem Ausmaß des Schadens an der jeweiligen Struktur (Nervenbahnen, Nervenwurzeln, Nervenschaltstellen)
  • Neurological Level of Injury (NLI) gibt das Rückenmarkssegment an, bis zu welchem die motorische und sensorische Funktion noch auf beiden Seiten des Körpers intakt ist; generell gilt hier: je höher die Verletzung, desto mehr Regionen des Körpers sind gelähmt

Therapieansatz 1: Schutz des verletzten Rückenmarks

  • in der akuten Phase kurz nach der Verletzung sollte das Rückenmark möglichst vor anhaltenden Schädigungen geschützt/ diese begrenzt werden
  • eingesetzte Medikamente wirken v.a. gegen die Entzündung im Bereich der Verletzung und die Reizüberflutung der verbleibenden Nerven [4] [5]
  • Ziel ist es, den entstandenen Schaden des Rückenmarks so gering wie möglich zu halten
  • in diesem Bereich wurden die folgenden Medikamente getestet:

Methylprednisolon (MP)

  • wirkt vor allem entzündungshemmend und abschwellend an der verletzten Stelle
  • Stand der Forschung
    • in umfangreichen Studien zu akuter Querschnittlähmung (NASCIS) in den USA getestet
    • liefern gemischte Ergebnisse: leichte neurologische Verbesserungen, aber auch statistisch signifikant erhöhtes Vorkommen von erheblichen Nebenwirkungen wie Sepsis, Magen-Darm-Blutungen und Lungenentzündung [6]
    • Kritik an der Methodik dieser Studien wegen fehlender Placebogruppen, unzureichender Patientenbeschreibungen, sowie Vorabveröffentlichung der Studienergebnisse [7]
    • in Deutschland wird die klinische Anwendung nicht mehr empfohlen [3]

Erythropoetin (EPO)

  • potenzieller Ersatz des umstrittenen Methylprednisolon
  • aktiviert Signalwege, die schützend gegen oxidativen Stress und Entzündungen wirken, verhindert weiteres Absterben der Zellen
  • Stand der Forschung
    • Studien zeigen vor allen in Tierversuchen positiven Effekt auf Nervenfunktion, ebenfalls in ersten Pilotstudien positive Auswirkungen [8] [9], in vergleichenden Studien schneidet EPO besser ab als MP [10] [11] [12]

Minocyclin

  • Tetracyclin-Antibiotikum mit entzündungshemmenden Eigenschaften, soll Zellschäden nach Querschnittverletzung reduzieren
  • Stand der Forschung
    • Phase-II-Studie in Patientinnen und Patienten mit akuter traumatischer Querschnittlähmung: kein klarer klinischer Nutzen bestätigt [13]

Riluzol

  • Natrium-Kanal-Blocker, senkt Zellsterben und Überstimulation der Nerven nach der Verletzung
  • für Amyotrophe Lateralsklerose (ALS), eine neurodegenerative Erkrankung mit Muskelschwäche, zugelassen; Hoffnung auf Übertragbarkeit auf Querschnittlähmung
  • Stand der Forschung
    • Phase-III-Studie (RISCIS) mit 351 Betroffenen mit akuter traumatischer Querschnittlähmung: potenzieller Nutzen für motorische Funktion, statistische Signifikanz nicht bewiesen [14] [15] [16]

Therapieansatz 2: Regeneration des Rückenmarks

  • langfristiges Ziel der regenerativen Behandlung: Nerven sollen nachwachsen, beschädigte ersetzt werden und sich neu verknüpfen, soll zur Regeneration der Nervenfunktion führen
  • aber: verschiedene Mechanismen wirken der Erholung des Rückenmarks entgegen
    • Regenerationsfähigkeit des zentralen Nervensystems (Rückenmark und Gehirn) – verglichen mit dem peripheren (andere Nerven) – sehr begrenzt
    • Rückenmark und Gehirn verfügen kaum über Reparaturmechanismen für verletzte Nerven
    • Umgebung des verletzten Rückenmarks hemmt die Regeneration, z.B.: Nerven isolierendes Myelin setzt hemmende Proteine frei, die das Nervenwachstum erschweren
  • regenerationshemmende Proteine als Angriffspunkt für verschiedene Arzneimittel: minimiert man diese Hemmung, fördern die Medikamente die Erholung der Nervenfasern im Rückenmark
  • Schwierigkeit: regenerierte Nervenbahnen müssen bis zur ursprünglichen Zielstruktur weiterwachsen, diese finden und an der ursprünglichen Stelle eine neue Nervenverbindung bilden, geht über Überbrückung des verletzten Bereichs hinaus
  • im Folgenden sind Therapieansätze aufgelistet, die in diesem Bereich erforscht werden

AXER-204

  • Protein, das die Wirkung der Hemmstoffe (Nogo-A, MAG, OMgp) verhindert, indem es ihre Zielstruktur, den NgR1-Rezeptor, auf der Oberfläche von bestimmten Nervenzellen blockiert
  • Anwendung bei chronischer Querschnittlähmung: mindestens ein Jahr nach Verletzung
  • Stand der Forschung
    • abgeschlossene Phase-I/II-Studie in den USA [17]: insgesamt keine signifikante Verbesserung der motorischen Fähigkeiten über alle Patientinnen und Patienten hinweg
    • aber: in Subgruppe mit inkompletter Querschnittlähmung Hinweis auf geringe Verbesserung der Motorik

Nogo-A-Antikörper

  • Nogo-A ist erster entdeckter Subtyp der hemmenden Proteine [18]
  • Antikörper inaktiviert Nogo-A, so soll Regeneration der Nervenfortsätze gefördert werden [19]
  • Stand der Forschung
    • abgeschlossene Phase-II-Studie zu Nogo-A-Antikörper: Antikörper-Therapie in den ersten vier bis acht Wochen nach der Verletzung ohne signifikante Verbesserung der Motorik in den oberen Extremitäten [20], dazu hat das SMC Statements von Forschenden eingeholt [I]
    • Subgruppen-Analyse: positive Hinweise für verbesserte motorische Erholung gefolgt von verbesserter funktioneller Erholung bei inkomplett Querschnittgelähmten: soll in weiteren Studien untersucht werden
    • seit Dezember 2024: laufende Phase-I-Studie (SPROUT) von NovaGo Therapeutics AG zu weiterem Nogo-A-Antikörper

NVG-291

  • im Zuge der Rückenmarksverletzung kommt es zur Narbenbildung des umgebenden Gewebes
  • Narben enthalten Chondroitinsulfat-Proteoglykane (CSPG): wirken der Regeneration entgegen, unter anderem über Bindung an den PTPσ-Rezeptor
  • Protein NVG-291 des Herstellers NervGen soll an Rezeptor binden und so die hemmende Wirkung von CSPG verhindern
Stand der Forschung
    • in Tierstudien: positive Effekte auf das Nervenwachstum [21]
    • Phase-I- und Phase-I/II-Studie: laut Pressemitteilung erhöhte motorisch evozierte Potenziale in einem Handmuskel, nur dieser eine von zwei Endpunkten statistisch signifikant geändert
    • Hersteller plant Phase-III-Studie

Therapieansatz 3: Neue Zellen für das Rückenmark

  • Transplantation von Zellen in die Nähe des Rückenmarks
  • transplantierte Zellen sollen zur Verletzung wandern und verletztes Gewebe ersetzen
  • oder: unterstützen Regeneration des Rückenmarks, indem sie schützend auf das Nervengewebe wirken oder wachstumsfördernde Faktoren ausschütten [22] [23]
  • verschiedene Zellarten kommen infrage; Stammzellen am beliebtesten: entwickeln sich in unterschiedliche Zellarten weiter, können antientzündlich wirken, sind im Labor leichter zu vermehren
    • transplantierte Zellen entweder aus neuronal vordifferenziertem Gewebe (z.B. fötales Gewebe) gewonnen oder aus undifferenziertem Gewebe (z.B. induzierbare pluripotente Stammzellen) in Nervenzellen überführt
  • unterschiedliche Verabreichungsmethoden untersucht:
    • intrathekal, also direkt in das Nervenwasser um das Rückenmark
    • intravenös: ins Blut
    • intraläsional: direkt in die Verletzung
    • Zellen werden z.T. über Gerüststrukturen, zum Beispiel Kollagengerüste oder Hydrogele, eingebracht [24] [25]
  • statt neue Zellen zu injizieren: körpereigene Zellen mittels Gentherapie zu Nervenzellen umprogrammieren
Herausforderungen und Zukunft
  • entzündliche Umgebung sorgt für meist schlechtes Überleben der transplantierten Zellen im Gewebe und erschwerte Integration in das bestehende Gewebe
  • weitere Erkenntnisse über Zellarten, deren Aufgaben und Entstehungsmechanismen erforderlich
  • weitere Spezifizierung der Transplantatzellen in z.B. motorische oder sensible Nervenzellen: Differenzierung im Labor nötig, die weiterer Forschung bedarf [26]
  • häufig neuronale oder mesenchymale Stammzellen eingesetzt, welche beide im Folgenden kurz vorgestellt werden
  • Wachstum von Nervenbahnen kann mit verschiedenen Ansätzen gefördert werden, aber das Wiederherstellen der früheren Nervenverbindungen ist bislang nicht realistisch

Neuronale Stammzellen

  • besitzen die besondere Fähigkeit, sich zu anderen Nervenzellen weiterzuentwickeln oder „auszudifferenzieren“
  • Weiterentwicklung zu Nervenzellen, die dann Verbindungen zu noch bestehenden Nervenzellen herstellen können
  • oder Weiterentwicklung zu nervenumgebenden Stützzellen (Gliazellen), die das verletzte Gewebe beispielsweise durch Wachstumsfaktoren modellieren [27] [28] [29]
  • aus fötalem Gewebe gewonnen, ethisch umstritten, unterliegt in Deutschland hohen Auflagen
  • mögliche Alternativen: Umprogrammierung von körpereigenen Zellen, die dann neues Nervengewebe bilden, um die Risiken einer Transplantation zu umgehen [30] [31] oder Gewinnung aus humanen induzierten pluripotenten Stammzellen (hiPSC)
    • hiPSC können aus gespendeten Körperzellen gewonnen werden, indem diese zu noch undifferenzierten Stammzellen zurückentwickelt werden
    • Weiterentwicklung dieser undifferenzierten Stammzellen zu z.B. neuronalen Stammzellen, die dann transplantiert werden
Stand der Forschung
    • Durchführbarkeit und Sicherheit für neuronale Stammzelltransplantation, gewonnen aus abgetriebenen Föten, gezeigt; noch kein Wirksamkeitsbeweis
    • Transplantation von neuronalen Stammzellen aus Föten in Phase-I- und II-Studien mit kleinen Patientenkohorten: allenfalls Hinweise auf Verbesserung der Sensibilität und teilweise Motorik, langfristig jedoch keine signifikanten Verbesserungen [32] [33] [34]
    • alternative Ansätze mit im Labor hergestellten hiPSC: erste Phase-I-Studie aus Japan mit vier Personen zur Sicherheit der Transplantation neuronaler Stammzellen aus hiPSC; positive Ergebnisse in Pressekonferenz berichtet: ein Patient soll Muskeln der Arme und Beine bewegen können, ein weiterer stehen [28] [35], Studientyp nicht zur Feststellung von Wirksamkeit geeignet, bisher keine peer-reviewte Publikation der Ergebnisse

Mesenchymale Stammzellen

  • sollen ins Rückenmarkgewebe einwandern, dort Eigenschaften neuronaler Zellen annehmen und Gewebe mit antientzündlichen Faktoren anreichern: weniger Narbenbildung und Erhalt des nervenschützenden Gewebes [23]
  • unter anderem aus dem Knochenmark, Zahnmark, Fettgewebe oder Nabelschnur gewonnen, werden vor der Transplantation im Labor vermehrt und weiterentwickelt
  • häufig gegenüber neuronalen Stammzellen bevorzugt verwendet: leichtere Gewinnung und weniger ethische Bedenken, nicht aus Föten, möglicherweise aus dem eigenen Körper gewonnen, dadurch nur geringes Risiko einer Abstoßungsreaktion des Immunsystems [36]
Stand der Forschung
    • Sicherheit und Wirksamkeit in Studien im Tiermodell gezeigt, in klinischen Studien waren Ergebnisse zur Wirksamkeit und Sicherheit in ersten Studien übertragbar, wobei die Zellen aus unterschiedlichen Geweben gewonnen wurden:
    • aus Fettgewebe: Phase-I-Studie (10 Personen): Transplantation körpereigener mesenchymaler Stammzellen in Rückenmark sicher, bei 7 Personen Hinweis auf Verbesserung des Berührungsempfindens [37], laufende Phase-II-Studie ohne Ergebnisse
    • aus Nabelschnur: umfangreichere Phase-I/II-Studie (143 Patientinnen und Patienten) ohne Kontrollgruppe zur Transplantation mesenchymaler Stammzellen aus Nabelschnur-Gewebe ergab Hinweis auf Verbesserung der Sensibilität und Motorik in allen Subgruppen [38]
    • aus Knochenmark: bereits in Phase-III-Studien getestet: Hinweis auf Verbesserungen der Sensibilität und Motorik [39] [40] [41]: beste Ergebnisse für kombinierte Therapien aus mesenchymalen Stammzellen in Kombination mit bestimmten Nervenstützzellen [42] [43], fördern besonders die Regeneration des Nerven isolierenden Myelin [44] [45]

Therapieansatz 4: Technische Unterstützung

  • verlorene Fähigkeiten sollen auf technischem Weg wiederhergestellt werden
  • Geräte werden momentan vor allem in Rehabilitationstherapie eingesetzt; in Einzelfällen Berichte von langfristiger Wiederherstellung motorischer Fähigkeiten
  • Nutzung soll Anpassung noch vorhandener Nervenverbindungen verbessern

Elektrische Stimulation

  • trotz Verletzung des Rückenmarks können unterhalb der Verletzung Nervenschaltstellen im Rückenmark und periphere Nerven in den Armen und Beinen noch funktionsfähig geblieben sein [46]
    • aber für Funktion fehlen Nervenbahnen über der Verletzungsstelle im Rückenmark und Nervenschaltstellen und Nervenwurzeln direkt im Verletzungsbereich
  • Prinzip: elektrische Vorgänge an diesen Nerven oder Muskeln (die nicht mehr durch Nerven versorgt sind) künstlich beeinflussen
    • künstliche elektrische Impulse starten Aktionspotenziale an Fasern
    • länger anhaltende konstante elektrische Felder beeinflussen die Erregbarkeitsschwelle von Zellmembranen für Aktionspotenziale
  • über externe Elektroden an der Hautoberfläche oder implantierte Elektroden nahe von Nervenstrukturen: elektrische Nervenstimulation von
    • motorischen Fasern: Muskelkontraktion
    • sensorischen Fasern: übermitteln Informationen über äußere Reize und Körperposition über Rückenmark weiter zum Gehirn
  • Ziel 1: Bewegungsmuster in gelähmten Extremitäten wieder möglich machen
    • Bewegungsstörungen individuell, sowohl Muskelaktivierung als auch Modifikation (Verstärkung oder Beruhigung) von Muskeleigenaktivität nötig, Beispiele von adressierten Bewegungsstörungen:
    • Lähmung, spastische Muskelkontraktion, andauernde Muskelspannungen (Tonus), rhythmische Schüttelbewegungen (Klonus)
  • Ziel 2: vorhandene Nervenstrukturen, Muskeln, Weichteile und Knochen gesund erhalten – für systemische Gesundheit und Fitness, für mögliche künftige Entwicklungen in Biologie und Technik
  • bisher überwiegend Einzelfallstudien oder Fallserien an sehr wenigen Patienten: Stimulationstechnologien können Gehfähigkeit unter Gewichtsentlastung unterstützen, nervenabhängige sexuelle Fehlfunktion und neuropathische Schmerzen positiv beeinflussen
Herausforderungen und Zukunft
    • Studien an einzelnen Querschnittgelähmten ohne Kontrollgruppen oder Verblindung, erfordert gleichzeitig sehr aufwendige und individuelle Rehabilitations- und Trainingsmaßnahmen, um Erfolge zu erzielen; Einzelfälle nicht auf andere Querschnittgelähmte übertragbar

    Elektrische Stimulation am Rückenmark

  • Elektroden werden über dem Rückenmark (epidural oder nicht-invasiv auf der Haut) unterhalb der Rückenmarksverletzung implantiert [47]
  • Geräte werden mit Strom aus einem Pulsgenerator versorgt (am Körper getragen oder ebenfalls implantiert)
  • auch Stimulation sensibler Nervenwurzeln an der Rückseite des Rückenmarks unterhalb der Verletzung über rückenmarksnah platzierte Elektroden
    • Reaktivierung des geschädigten Rückenmarks durch Ersetzen fehlender Signale
    • Stimulation des Rückenmarks ergänzt bestimmte Aktivierungsmuster, wie sie sonst natürlicherweise dort beim Gehen oder Stehen entstehen (grob und wenig selektiv im Vergleich zu natürlichen Nervenaktivierungen)
  • Anwendung immer in Verbindung mit intensivem, langfristigem funktionsorientiertem Training (Rehabilitation): Aktivierungsmuster des Rückenmarks werden verstärkt und Muskeln aufgebaut; motorische Fähigkeiten können so wieder in beschränktem Umfang zurückgewonnen werden
  • Stand der Forschung
    • invasive, aufwendige Verfahren, nur von wenigen Gruppen weltweit durchgeführt und erforscht; publizierte Einzelfall-Berichte z.B.:
    • erste Publikation 2011 in Louisville: ein Patient mit epiduraler Stimulation und intensiver Rehabilitation: gehhilfenunterstützte Schritte unter voller Gewichtsbelastung [48]
    • Hinweise für unabhängigeres Gehen [49] [50], Radfahren und Schwimmen – bisher ausschließlich an Einzelfällen oder geringen Fallserien [52] mit günstiger Regenerationsausgangslage
    • non-invasive Stimulation mit ARC-EX-System an 65 Personen getestet: verbesserte Kraft und Funktion der oberen Extremität [76], Firma ONWARD, hat bereits FDA-Zulassung

    • Elektrische Stimulation peripherer Nerven

  • Stimulation bestimmter Nerven oder Muskeln in z.B. Armen oder Beinen oder für bestimmte Körperfunktionen (wie Blasenfunktion) [53]
  • ursprüngliche Anwendung zur Schmerztherapie, auch weiterhin breit angewendet
  • nicht-invasiv möglich: Stimulation der peripheren Nerven durch auf der Haut haftende Elektroden, neuerer Trend: Integration der Elektronik in Kleidungsstücke
Stand der Forschung
    • in klinischen Studien sowohl auf motorische Verbesserungen, Schmerztherapie und vegetative Funktionen getestet, Einsatz meist nur episodisch und nicht langfristig
    • Studie mit 22 Betroffenen: Stimulation der Nerven in Armen/Beinen in ersten sechs Monaten nach Verletzung; fortschreitender Funktionsverlust der Nerven vermindert [54]
    • in Machbarkeitsstudien: Hinweise auf motorische Verbesserungen, Verringerung von Spastik und neuropathischen Schmerzen [55] [56]
    • neuere Ansätze erforschen stimulierende Kleidung und elektrisch leitende Hydrogele, die in die Läsion appliziert werden und durch Ultraschall angeregt werden können [57] [58] [59] [60]

Vagusnerv-Stimulation

  • Vagusnerv ist ein Hirnnerv, seine Äste reichen von Hirnstamm bis Darm
  • reguliert Funktion vieler innerer Organe: z.B. Ohr, Rachen, Stimmapparat, Herz und Lunge sowie Magen, Leber, Gallenblase, Darm, Blutgefäße, Hautfeuchte, …
  • Äste des Vagusnerv sind bei Querschnittverletzungen oft mitgeschädigt, Stimulation soll Nervenregeneration und damit Wiederherstellung motorischer Fähigkeiten und Beckenbodenfunktionen nach Querschnittverletzung fördern [61]
  • Stand der Forschung
    • Phase-II-Studie mit 19 Patientinnen und Patienten mit inkompletter zervikaler Querschnittlähmung im zwölfwöchigem Rehabilitationsprogramm der Arme mit zeitgleicher Vagusnerv-Stimulation: Verbesserung der Hand- und Armkraft und alltagsrelevanter Funktionen [75]
    • Weiterführung der Phase-II-Studie untersucht Auswirkungen auf motorische Fähigkeiten der Beine und auf Kontrolle der Harnblase

Exoskelette

  • Gestelle, die gelähmte Extremitäten umschließen, Halt bieten und zugleich Bewegungen ermöglichen sollen
  • Impuls-Messung der Muskeln oder KI-gestützte Technologien, um die Bewegungsabsichten des Menschen zu erkennen und auszuführen
  • meist nur im klinischen Umfeld in Rehabilitationsprogrammen eingesetzt, teuer und ohne Hilfe nicht anziehbar, Balancehalten erfordert Hilfsperson
  • Vorteil: vertikale Lage des Körpers trainiert Herz und Kreislauf, belastet die Knochen als Osteoporoseprophylaxe
  • passive Bewegungen aktivieren kaum das neuromuskuläre System
  • Stand der Forschung
    • in Deutschland an einigen Kliniken getestet und eingesetzt, zum Beispiel in Heidelberg, Bochum oder Halle
    • Firma Cyberdyne: nach Bewegungstraining mit Exoskelett Verbesserungen der Mobilität bei 50 Patientinnen und Patienten [62]
    • ABLE Human Motion S.L.: multizentrische Phase-II-Studie mit 24 Patientinnen und Patienten: positive Auswirkungen auf motorische Fähigkeiten nach wiederholtem Gangtraining mit dem Exoskelett [63]

Brain-Computer-Interfaces (BCIs)

  • aus der Messung der Gehirnaktivität im Motorkortex sollen Steuersignale abgeleitet werden, die dann Muskeln über ein zweites Gerät (z.B. über epidurale elektrische Stimulationsgeräte) aktivieren [64]
  • andere Anwendungen von Brain-Computer-Interfaces: Steuerung von Rollstühlen, Schreiben von Texten ohne Tastatur, Steuerung virtueller Finger [77] und von Neuroprothesen [65]
  • nicht-invasiv durch Elektroden auf der Haut oder invasiv mit implantierten Elektroden in beziehungsweise auf das Gehirn
  • „closed-loop“-System soll bessere Kontrolle und Anpassungen der Bewegung durch Feedback ans Gehirn ermöglichen [51] [66]: dabei werden auch Signale über das BCI an das Gehirn oder Rückenmark rückgemeldet
  • Stand der Forschung
  • Insgesamt: Einzelfälle und proof-of-concept-Studien publiziert, keine zugelassenen klinischen Anwendungen in USA und Europa
  • erste Zulassung des invasiven BCIs NEO der Firma Neuracle Medical Technology durch Chinas Arzneimittelbehörde
  • BCIs vor allem von Unternehmen entwickelt, detailliertere Entwicklungen lassen sich hier verfolgen, exemplarische Entwicklungen und Firmen werden hier vorgestellt:
  • ONWARD
    • strebt Zulassung und Verkauf von Brain-Spine-Interfaces sowie von ganzer Gruppe an Elektrostimulationsgeräten und BCIs an
      • ARC-EX (nicht-invasiv): Stimulation über Hautelektroden (in USA/EU zugelassen) (siehe Kapitel elektrische Stimulation am Rückenmark)
      • ARC-IM (invasiv): implantierbares Rückenmark-Stimulationssystem
      • ARC-BCI (invasiv): Hirnimplantat, das mit ARC-IM gekoppelt werden kann und damit ein „Brain-Spine-Interface“ ergibt (bisher in sieben Personen implantiert)
    • Einzelfall-Bericht über dieses „Brain-Spine-Interface“ in der Schädeldecke (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne), im Rahmen der laufenden STIMO-BSI-Studie getestet: soll „natürliches“ Gefühl über die Kontrolle der Extremitäten erwecken; Patient mit inkompletter Querschnittlähmung konnte mit Gehhilfe laufen und treppensteigen [67]; Statements von Forschenden dazu beim SMC [II]
  • BrainGate
    • US-amerikanische Firma führt seit 2004 Studien zu BCIs an Menschen mit Querschnitt-lähmung durch: als sicher bewiesen, aktuell laufende Machbarkeitsstudie soll Bedienen einer Computermaus und anderer Assistenzwerkzeuge durch Gedanken zeigen [68]
    • Weitere Studien zeigten Kontrolle virtueller Finger zur Steuerung einer virtuellen Drohne oder einer Tastatur [77][78]
    • Hardware (z.B. Utah-Arrays) wird durch Blackrock Neurotech entwickelt
  • Neuralink
    • Firma von Elon Musk, erste Implantate in die Gehirnrinde ermöglichen Kontrolle einer Computermaus, Machbarkeitsstudie zur Kontrolle von Neuroprothesen über BCI läuft [69]
  • Synchron
    • US-amerikanische Firma entwickelt weniger invasives BCI: wird über ein Blutgefäß, das über der Gehirnrinde verläuft, eingesetzt [70] [71] [72]
    • laufende Machbarkeitsstudie zum Einsatz des BCI in Verbindung mit einer Prothese
  • Herausforderungen und Zukunft
    • Implantation löst Narbenbildung im Gehirn aus, Langzeithaltbarkeit der Elektroden, komplexe Technologie, ethische Fragen in Bezug auf Selbstbestimmung [73]

Hintergrund: Phasen klinischer Studien

  • die vorgestellten Therapieansätze werden üblicherweise in den verschiedenen Phasen klinischer Studien auf Sicherheit, Verträglichkeit und Wirksamkeit getestet. Einen Überblick über die verschiedenen Phasen und deren Ziele sowie Anforderungen bietet ein Fact Sheet des SMC [III] zur Wirkstoffentwicklung und Zulassung.
  • vor den klassischen Phase I-, II- und III-Studien werden oft Pilotstudien durchgeführt, in denen die Therapien vor dem Beginn der eigentlichen Studie an wenigen Betroffenen getestet werden. So soll vor allem der Studienablauf erprobt werden. Es können keine Aussagen zum Erfolg der Maßnahme getroffen werden, da die Größe der Versuchsgruppe und die Dauer der Studie nicht darauf ausgelegt sind, statistisch belastbare Aussagen zu treffen [74].

Fazit und Ausblick

  • Trotz vieler Ansätze: in naher Zukunft keine Erwartung, dass eine Therapie flächendeckend bei vielen Patientinnen und Patienten gleichermaßen anwendbar zu einer Wiederherstellung des geschädigten Rückenmarks oder Wiedergewinnung der verlorenen Fähigkeiten führt
  • verschiedene Hürden und Limitationen bei der Regeneration motorischer Fähigkeiten und der Heilung der Nerven im Rückenmark:
    • akute Therapien zum Schutz des Rückenmarks: viele mögliche Wirkstoffe getestet, keiner zeigt überzeugende Wirksamkeit
    • Wirkstoffe gegen hemmende Proteine (z.B. Nogo-A-Antikörper): systematisches Studiendesign ermöglichte gründliche Prüfung in klinischen Studien, Wirksamkeit allerdings bisher nicht bewiesen, Ergebnisse aus Phase-III-Studien und Ergebnisse zur Wirksamkeit in Subgruppen mit inkompletter Querschnittlähmung in Zukunft relevant
    • Zelltherapien: bisher vor allem Sicherheit in klinischen Studien gezeigt, Hinweise auf Wirksamkeit; weitere grundlegende Forschung zu an der Verletzung beteiligten Zellarten und deren Aufgaben im Rückenmark nötig, außerdem sind ethische Fragestellungen hinsichtlich des Ursprungs der Zellen relevant
    • Technische Unterstützung: in Einzelfällen Therapierfolg, allerdings wegen der individuellen Krankheitsbilder und Fähigkeiten schlecht übertragbar auf größere Kohorte, invasive Verfahren erschweren Umsetzung
  • Erfolg liegt in Zukunft möglicherweise in kombinierten und personalisierten Therapien, Herausforderungen in den Therapiekosten
  • Zulassungen von Therapieansätzen selten und schwer zu erreichen wegen verschiedener Herausforderungen bei der Durchführung von Studien:
    • hohe Kosten großer Studien mit langer Nachverfolgungszeit
    • relativ kleine und ortsgebundene Patientenkohorten, Vernetzung verschiedener Standorte wäre nötig, um große Studien durchzuführen
    • schwierige Standardisierung der Behandlungen und Subjektivität der beobachteten Verbesserungen
    • oft Betroffene mit individuellen Verletzungen und Einschränkungsgraden in einer Studie inkludiert, anschließende Subgruppenstudien wegen begrenzter Patientenzahl nicht aussagekräftig

Literaturstellen, die zitiert wurden

Science Media Center

Über unsTeamStellenangeboteFinanzierungKontakt

Für wen wir da sind

Für Journalist:innenFür ForschendeFür Fördernde

Themengebiete

Klima und UmweltMedizin und LebenswissenschaftenEnergie und MobilitätDigitales und TechnologieSoziales und Geisteswissenschaften

Themen

NeurowissenschaftenKlimapolitikKünstliche IntelligenzEnergiepolitik
ImpressumDatenschutzBarrierefreiheit
Gesellschafter
Klaus Tschira StiftungWissenschaftspressekonferenz

© Science Media Center Germany gGmbH 2026-2027