Modellieren für die Gesundheit

Die Systembiologie und ihre Vision: Gesundheit und Psyche ganzheitlich begreifen und Krankheiten verhindern, bevor sie entstehen. Auszug aus „Die Vermessung des Lebens“, dem neuen Buch von Peter Spork

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Futuristische Grafik eines hockenden Mannes, der sich aus einem symbolisierten Netz erhebt, das eine Vielzahl systembiologischer Daten miteinander bilden.

Haben Sie schon einmal von Systembiologie gehört? Vermutlich nicht. Aber das wird sich bald ändern. Denn die neue Wissenschaft von der mathematischen Modellierung biologischer Prozesse gewinnt immer mehr an Bedeutung. Schon seit Jahrzehnten vermessen Systembiolog*innen das Leben. Dank des rasanten Fortschritts moderner Technik können sie inzwischen weitreichende Fragen beantworten – wie etwa: Was passiert mit uns, wenn wir bestimmte Maßnahmen gegen das neue Coronavirus ergreifen? Was kann ich heute gezielt für meine persönliche Gesundheit tun? Oder: Wie kann ich Krankheiten verhindern, bevor sie entstehen? Krankheiten werden sehr viel seltener werden. Die wenigen unausweichlichen Leiden und das Altern werden erträglicher sein als heute. Die Medizin, die Krankheiten behandelt, wird abgelöst werden von einer Medizin, die unsere Gesundheit steuert.

Am 29. März erscheint Die Vermessung des Lebens. Viele Jahre Arbeit stecken in dem Buch zur Systembiologie. Es beschreibt, wie es dieser faszinierenden Wissenschaft allmählich gelingt, unseren Körper und die Psyche ganzheitlich zu begreifen und Krankheiten zu verhindern, bevor sie entstehen. Wie wichtig dieser Ansatz ist, zeigt die aktuelle Corona-Krise. Wir stecken in der dritten Welle, und es wird höchste Zeit, der Pandemie wieder voraus zu sein. Die Systembiologie ist die Wissenschaft, die uns dabei helfen könnte. Hier der Einstieg in das dritte Kapitel.

„Eine lernende Maschine muss durch Erfahrung programmiert werden.“ (Norbert Wiener)
„Daten sind nur durch bloßes Anschauen nicht zu verstehen.“ (Thomas Höfer)

Der Gesundheits-Navigator

Ich liebe Landkarten. Früher konnte ich mich stundenlang darüber beugen und die nächste Fahrradtour planen. Jede Linie stellte nicht nur eine unbekannte Straße dar, sie war immer auch die Chance auf ein Abenteuer. Natürlich helfen die Karten dabei, ans Ziel zu kommen. Aber sie können noch viel mehr: Sie erklären uns den Weg, deuten an, wo Berge sind, wo schöne Landschaften, Städte, Sehenswürdigkeiten. Landkarten lassen uns in eine mögliche Zukunft blicken. Sie lassen uns träumen, ferne, unbekannte Welten und Erlebnisse erahnen.

Wie es wohl vor ein paar hundert Jahren war, als Menschen zu unentdeckten Kontinenten aufbrachen, mitten hinein in die unkartierten Regionen dieser Welt? Rechts, links, geradeaus? Über den Pass oder weiter am Fluss entlang? Das nächste Lager aufschlagen oder weiterziehen? So lauteten die existenziellen Fragen.

Heute bringen uns GPS-Ortung und Navigationssystem gefahrenfrei in die entlegensten Winkel der Erde. Die Fragen sind aber nicht verschwunden. Sie haben sich verlagert und klingen trivialer. Vor allem aber sind sie weniger folgenreich: Treppe statt Fahrstuhl? Mit dem Fahrrad zur Arbeit oder doch mit dem Auto? Was nehme ich zum Frühstück zu mir? Wann stehe ich morgens auf? Wie oft soll ich nach draußen gehen und mich bewegen – gar eine richtig große Runde laufen? Muss ich zur Ärzt*in? Rufe ich Freunde an und verabrede mich, oder bleibe ich allein zuhause und surfe ein wenig im Internet?

Schade eigentlich, dass es kein Gerät gibt, das jedem Einzelnen von uns hilft, uns sicher durchs Leben zu navigieren. Jeder Mensch ist anders. Wir sind das Produkt aus Erbe, Umwelt und Vergangenheit. Und deshalb sind für jeden von uns andere Sachen gut. Ganz zu schweigen davon, dass wir individuelle Ziele haben. Der Drang, alle Menschen so zu behandeln, wie es dem Durchschnitt der Menschheit mit der größten Wahrscheinlichkeit gut tut, muss dazu führen, dass die allermeisten permanent das Falsche tun oder sich zumindest unwohl und missverstanden fühlen.

Wie viel besser wäre es, in Ruhe verschiedene Lebens-Routen berechnen zu können? Sich die Konsequenzen möglicher Handlungen zu vergegenwärtigen, sie durchzuspielen. Und dann zwischen mehreren echten Alternativen zu entscheiden. Wie hilfreich wäre es, wüsste man im Voraus, wie man als eigenständiger, individueller Organismus in einer bestimmten Situation reagieren sollte? Man wüsste bereits den Preis oder den Lohn für eine bestimmte, bewusst zu treffende Option. Wie gut wäre es, könnte man seine Zukunft planen, wie die nächste Reise auf der Landkarte?

Es bedeutete eine riesengroße Freiheit, denn wir hätten immer wieder eine echte Wahl. Wir könnten ganz bewusst auch mal die weniger optimale Entscheidung treffen, die Route wählen, die uns nicht direkt zum Ziel führt, aber vielleicht etwas mehr Spaß macht, Genuss verspricht, interessanter oder lehrreicher ist. Im Grunde gäbe es so gut wie keine falschen Entscheidungen mehr. Es gäbe nur unterschiedliche Routen auf der Landkarte des Lebens, die im besten Fall alle ans selbe Ziel führen: möglichst glücklich und möglichst gesund zu sein. […]

Ganz nebenbei würde ein solcher Blick in die Zukunft und auf die individuelle Gesundheit auch dabei helfen, dass die Gesellschaft übergewichtige oder chronisch kranke Menschen nicht mehr diskriminierte. Zum einen sollte es natürlich wegen der Fortschritte immer weniger davon geben. Zum anderen sollten die Navigatoren aber auch dabei helfen, dass man sehr wohl beides sein kann: übergewichtig oder krank – und gesund. Natürlich müsste man das Angebot dann auch nutzen. Denn wir alle – egal ob dick, asthmatisch, in früher Kindheit traumatisiert, alt oder dünn – erhielten damit eine angemessene Begleitung in Form einer systembiologisch unterstützten Software, gefüttert mit unseren individuellen Daten.

Buchcover: Die Vermessung des Lebens. Wie wir mit Systembiologie erstmals unseren Körper ganzheitlich begreifen – und Krankheiten verhindern, bevor sie entstehen.
„Die Vermessung des Lebens“, das neue Buch von Peter Spork, ist seit März 2021 im Handel. Es erscheint bei der Deutschen Verlags-Anstalt, DVA.

Diese würde jedem von uns auf seine eigene und frei gewählte Art helfen, das Leben in Gesundheit zu meistern. Es wäre ein digitaler Zwilling, der uns an die Hand nähme und uns auf unserem individuellen Weg der Gesundheit begleitete. Die zugrunde liegende Software müsste natürlich hundertprozentig neutral sein. Sie dürfte niemanden aufgrund der Vergangenheit, der Herkunft oder des Geschlechts benachteiligen, und wir müssten jederzeit die Möglichkeit haben, uns die Ziele, die uns im Leben wichtig sind, neu zu stecken.

Wenn uns die Weltgesundheitsorganisation (WHO) und die Protagonisten unseres Gesundheitssystems heute vorschreiben, Gesundheit wäre ein Zustand „kompletten körperlichen, mentalen und sozialen Wohlbefindens“ sowie der totalen „Abwesenheit von Krankheit oder Gebrechlichkeit“, dann sind wir in Gefahr, uns zu sehr auf das Ziel zu konzentrieren und den Weg dorthin aus dem Blick zu verlieren. Angesichts der Systembiologie ist dieses Denken nicht mehr zeitgemäß.

Ich habe es schon mehrfach erwähnt: Nach meinem Verständnis ist Gesundheit etwas ganz anderes. Sie ist ein Prozess. Weitgehend unbewusst treffen wir in jedem Zustand, in jedem Moment – egal wie krank oder vital wir gerade sind – Entscheidungen, die diesen Prozess steuern. Wir reisen durch unsere persönliche Gesundheit, durch die Landschaft unseres Lebens. Zu dumm, dass wir dabei keine Landkarte studieren können, oder, was die deutlich modernere Variante wäre, ein Navigationssystem zur Seite haben.

Theorien von Systemen

Professor Dr. Nikolaus Rajewsky, Leibniz-Preisträger 2012, schaut freundlich in die Kamera. Er stützt seinen Kopf auf die linke Hand auf.
„Eines Tages werden wir in die Zukunft schauen“, sagt Systembiologe Nikolaus Rajewsky, Leiter des Berliner Instituts für medizinische Systembiologie, „wir werden das Leben vorhersagen“. Und das werde das Ende sehr vieler Krankheiten sein.
Eine technische Zeichnung zeigt das Flussdiagramm des Modells zur Verrechnung seitlicher Musterbewegungen bei fliegenden Wüstenheuschrecken.
Abbildung aus meiner Doktorarbeit mit Original-Legende. Das biokybernetische Flussdiagramm zeigt ein Modell, wie fliegende Wüstenheuschrecken seitlich über beide Augen wahrgenommene Bewegungen so miteinander verrechnen, dass daraus ein mehr oder weniger starker Bewegungsimpuls resultiert.

Wenn Mathematik auf Biologie trifft

Eine futuristische Grafik zeigt einen Mann mit ausgestreckten Armen vor einem Hintergrund voller kreisförmig angeordneter technischer Zeichnungen.
„Die Medizin, die Krankheiten behandelt, wird abgelöst werden von einer Medizin, die unsere Gesundheit steuert.“ (Peter Spork über das Thema seines neues Buchs: Die Systembiologie)

Das Buch

Peter Spork: Die Vermessung des Lebens. Wie wir mit Systembiologie erstmals unseren Körper ganzheitlich begreifen – und Krankheiten verhindern, bevor sie entstehen, 328 Seiten, Deutsche Verlags-Anstalt (DVA), München 2021, 24,00 EUR [D], 24,70 EUR [A], ISBN: 978 3 421 04850 9.