Suchterkrankungen gehören zu den häufigsten psychischen Erkrankungen. Suchtverhalten ist durch ein zwanghaftes Verlangen nach Substanzen wie Alkohol, Nikotin, Aufputschmitteln oder Opiaten und wiederholten Rückfällen selbst nach langen Abstinenzphasen charakterisiert. Über die molekularen Hintergründe dieser Erkrankungen ist bislang wenig bekannt. Wie unterscheiden sich die Prozesse, die dazu führen, dass ein Mensch an einer Sucht erkrankt? Wo gleichen sie sich? Und warum werden einige Menschen abhängig und andere bei ähnlichem Konsumverhalten nicht?

Im interdisziplinären Forschungsverbund des Zentralinstituts für Seelische Gesundheit in Mannheim sollen genau diese Fragen nach der die Ätiologie, Pathogenese und den Resilienzmechanismen der verschiedenen Suchterkrankungen erforscht und so klinische Strategien für Prävention, frühe Diagnosestellung und Therapien verbessert werden. Ein Schwerpunkt liegt hierbei auf der Erkennung epigenetischer Muster, die als Biomarker für eine frühzeitige Identifikation von Suchtanfälligkeit und für die Wahrscheinlichkeit eines Therapieerfolges dienen können. Epigenetische Veränderungen können das Ablesen der DNA verbessern oder verhindern und so die Aktivität bestimmter Gene beeinflussen.

Dem Koordinator des Forschungsverbundes, Prof. Dr. Rainer Spanagel, ist es ein Anliegen, die Suchtforschung in einem systemmedizinischen Ansatz voranzubringen: „Solche komplexen Fragestellungen müssen auf verschiedenen Systemebenen betrachtet werden. Es reicht nicht aus, sich auf einen singulären Mechanismus, z. B. ein bestimmtes Molekül zu fokussieren, um Suchtverhalten zu verstehen; vielmehr ist ein holistischer Ansatz von Nöten“, so der Wissenschaftler.

Komplexe Prozesse mithilfe der Systemmedizin begreifen

Die Mannheimer Forschungsgruppe setzt sich aus Expertinnen und Experten unterschiedlicher Fachbereiche zusammen – aus der Pharmazie und den Neurowissenschaften, der Mathematik und der Informatik sowie aus der Psychiatrie. Gemeinsam wollen sie die genetischen, epigenetischen und molekularbiologischen Muster bestimmen und vergleichen, die Menschen mit einer hohen Suchtanfälligkeit aufweisen.

Um Unterschiede zwischen den einzelnen Substanzabhängigkeiten feststellen zu können, differenzieren sie zwischen dem Konsum von Alkohol, Nikotin, Heroin, Cannabis und Kokain. In einem weiteren Schritt analysieren sie, wie der anhaltende Konsum dieser Substanzen die Stoffwechselprozesse der Abhängigen beeinträchtigt. Dafür erfassen sie Veränderungen in den genetischen und molekularbiologischen Mustern der Patientinnen und Patienten.

Um ihre Untersuchungen durchführen zu können, nutzen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ganz unterschiedliche Datenquellen: Gewebe- und Zellproben, humane Organoide (sogenannte Minigehirne), klinische Daten und eigene Versuchsergebnisse sowie Daten aus großen Bevölkerungsstudien mit suchtkranken Menschen. Die durch die verschiedenen Ansätze gewonnenen Datenmengen analysieren die Forschenden mit komplexen Computersimulationen, deren Ergebnisse daraufhin wieder in die Folgeexperimente einfließen. Durch dieses Wechselspiel zwischen Experiment und Simulation gelingt es den Forschenden, ihre Ansätze stetig zu verbessern.