Por­trät Kai Kum­mer: Dem chro­ni­schen Schmerz auf der Spur

10.06.2018 | The­men


Der Inns­bru­cker Neu­ro­wis­sen­schaf­ter Kai Kum­mer – er ist noch keine 30 Jahre alt – erhielt den mit 400.000 Euro dotier­ten Weiss-Preis, um mit sei­nem Team dem Geheim­nis der Chro­ni­fi­zie­rung von Schmer­zen näher zu kom­men.

Ursula Jun­g­­meier-Scholz

Rund ein Drit­tel der Bevöl­ke­rung lei­det unter chro­ni­schen Schmer­zen – wobei noch unklar ist, was dazu führt, dass der Schmerz bleibt, selbst wenn die ursprüng­li­che Irri­ta­tion des Kör­pers schon geheilt ist. Einen Bei­trag zur Klä­rung möchte der junge Inns­bru­cker Neu­ro­wis­sen­schaf­ter Kai Kum­mer leis­ten. Am Maus­mo­dell ver­sucht er nach­zu­voll­zie­hen, wel­che Pro­zesse im Gehirn – beson­ders wel­che Ver­schal­tun­gen im prä­fron­ta­len Kor­tex – zur Chro­ni­fi­zie­rung des Schmer­zes füh­ren. „Bei unse­rer Arbeit han­delt es sich zwar um klas­si­sche Grund­la­gen­for­schung. Die Ergeb­nisse die­nen aber nicht nur dazu, den rei­nen Wis­sens­durst zu stil­len; sie sol­len die Basis für neue The­ra­pie­an­sätze bei Schmerz­pa­ti­en­ten bilden.“ 

In sei­nem aktu­el­len mit Februar 2018 gestar­te­ten Pro­jekt – Dyn- Cho­miR, Dyna­mi­sche Regu­la­tion cho­liner­ge­ner Regel­kreise und asso­zi­ierte microR­NAs im prä­fron­ta­len Kor­tex eines neu­ro­pa­thi­schen Schmerz­mo­dells – kon­zen­triert er sich auf die Aus­wir­kung von Ace­tyl­cho­lin auf die neu­ro­nale Akti­vi­tät ver­schie­de­ner Sub­grup­pen von Ner­ven­zel­len. Eine wesent­li­che Grund­lage dazu bil­den Daten aus dem EU-Pro­­­jekt ncRNA­Pain, das Michaela Kress, Lei­te­rin der Sek­tion für Phy­sio­lo­gie der Med­Uni Inns­bruck, durch­führt. Denn Kum­mer wird sich auch der Frage wid­men, wie ver­schie­dene microR­NAs Zellak­ti­vi­tä­ten modu­lie­ren. Dabei ist er durch­aus offen für Neben-Erkenn­t­­nisse: In einem spä­te­ren Ver­suchs­sta­dium sol­len die der­zei­ti­gen Stan­­dard-Ver­­­su­che an männ­li­chen Mäu­sen mit weib­li­chen Ver­suchs­tie­ren wie­der­holt wer­den, um Gen­­der-Effekte zu iden­ti­fi­zie­ren. Wei­ters behält Kum­mer im Fokus, wie seine zukünf­ti­gen Erkennt­nisse auch zur Erfor­schung ande­rer neu­ro­lo­gi­scher Erkran­kun­gen bei­tra­gen kön­nen: „Bei Sucht, Schmerz, aber auch Depres­sion gibt es Über­lap­pun­gen der Netz­werke der Hirnareale.“ 

Für sein zukunfts­wei­sen­des Pro­jekt erhielt der 29-Jäh­­rige kürz­lich den mit knapp 400.000 Euro dotier­ten Weiss-Preis, der seit dem Jahr 2015 alter­nie­rend für her­aus­ra­gende Arbei­ten von Nach­wuchs­for­schern in den Dis­zi­pli­nen Meteo­ro­lo­gie und Anäs­the­sie ver­ge­ben wird. Diese unge­wöhn­li­che Kom­bi­na­tion ergibt sich aus den bei­den Fach­dis­zi­pli­nen des öster­rei­chi­schen Sti­f­­ter-Ehe­­paa­­res Weiss: Gott­fried Weiss war Direk­tor des World-Wea­­ther-Watch Depart­ments und der Ver­tre­ter Öster­reichs in der World Meteo­ro­lo­gi­cal Orga­ni­sa­tion WMO, Vera Weiss eine habi­li­tierte auf Gynä­ko­lo­gie spe­zia­li­sierte Anästhesistin. 

Dass Kai Kum­mer im Laufe sei­ner aka­de­mi­schen Kar­riere als Neu­ro­wis­sen­schaf­ter einen Bei­trag zur Schmerz­for­schung leis­ten würde, war kei­nes­falls abseh­bar, als er im Herbst 2006 an der Inns­bru­cker Uni­ver­si­tät sein Psy­cho­­lo­­gie-Stu­­dium begann. „Ich wollte wis­sen, wie der Mensch im Geist funk­tio­niert“, umreißt er sein ursprüng­li­ches Erkennt­nis­in­ter­esse. „Da schien mir die Psy­cho­lo­gie am nächs­ten dran zu sein.“ Zwar ver­spürte er rela­tiv früh auch eine Affi­ni­tät zur Medi­zin und voll­endete sogar den ers­ten Stu­di­en­ab­schnitt. „Beide Stu­dien par­al­lel zu füh­ren, war mir aber letzt­lich zu zeit­in­ten­siv. Weil ich in Psy­cho­lo­gie deut­lich wei­ter fort­ge­schrit­ten war, habe ich mich dann auf die­sen Abschluss kon­zen­triert und bin über die Psy­cho­lo­gie dann doch noch im medi­zi­ni­schen Bereich gelan­det.“ Anknüp­fungs­punkt war seine Diplom­ar­beit auf dem Sek­tor der Sucht­for­schung, die am Rat­ten­mo­dell gezeigt hat, inwie­weit sich Kokain-Abhän­­gi­g­­keit durch soziale Inter­ak­tion abschwä­chen lässt. Für seine Dis­ser­ta­tion über neu­ro­nale Signal­ver­ar­bei­tung expe­ri­men­tierte Kum­mer neu­er­lich an Nage­tie­ren, wech­selte dazu aber bereits an die Medi­zi­ni­schen Uni­ver­si­tät. Seit sei­ner Pro­mo­tion vor drei Jah­ren ist Kum­mer nun als Uni­ver­si­täts­as­sis­tent an der Med­Uni Inns­bruck tätig. 

Opto­ge­ne­ti­sche Verfahren 

Sein All­tag ist geprägt von hoch­kon­zen­trier­ter Labor­ar­beit, die er im Team mit Mole­ku­lar­bio­lo­gen und Elek­tro­phy­sio­lo­gen abwi­ckelt. Auch Kum­mer selbst führt elek­tro­phy­sio­lo­gi­sche Ablei­tun­gen durch, wer­tet Sequen­zie­rungs­da­ten aus und ent­wi­ckelt dar­aus Modelle. Dabei ent­ste­hen neben­bei auch immer wie­der neue Projekt-Ideen. 

Um die Ver­schal­tun­gen in Mäu­se­ge­hir­nen sicht­bar zu machen, ver­wen­det das Team von Kum­mer opto­ge­ne­ti­sche Ver­fah­ren, bei denen Licht-sen­­si­­tive Ionen­ka­näle aus Algen in tie­ri­sche Zel­len ver­pflanzt wer­den kön­nen, um diese Zel­len durch Licht akti­vie­ren oder hem­men zu kön­nen. Da die gewon­ne­nen prä­pa­rier­ten Maus-Hirn­­­schnitte auch in opti­ma­ler Umge­bung in Zucker­lö­sung und bei best­mög­li­cher Sauer­stoff­ver­sor­gung nur vier bis acht Stun­den über­le­ben, hat Effi­zi­enz für Kum­mer höchste Prio­ri­tät. „Wir arbei­ten über Stun­den äußerst kon­zen­triert.“ Auch aus ethi­schen Grün­den ver­sucht er, aus einem Prä­pa­rat mög­lichst viele Erkennt­nisse zu gewin­nen. Zwar möchte Kum­mer die Schmerz­for­schung noch län­ger in den Mit­tel­punkt sei­ner Arbeit stel­len, würde jedoch eine Ver­la­ge­rung hin zu in vitro-Model­­len prä­fe­rie­ren.

Labor, For­schungs­gruppe, Professur 

Sei­nen Antrieb für die lan­gen Labor­tage gewinnt Kum­mer aus der Sinn­haf­tig­keit sei­nes Tuns; schließ­lich geht es darum, Schmerz­pa­ti­en­ten künf­tig bes­ser hel­fen zu kön­nen. Für seine aka­de­mi­sche Kar­riere hat er sehr kon­krete Pläne: Das der­zei­tige Pro­jekt, das er über den Weiss-Preis finan­ziert, soll über drei Jahre lau­fen. Par­al­lel dazu möchte er sich habi­li­tie­ren und danach strebt er einen Wech­sel an eine der Top-Uni­­ver­­­si­­tä­­ten an der Ost­küste der USA an. „Eigene For­schungs­gruppe, eige­nes Labor und eine Pro­fes­sur“, zählt Kum­mer seine Ziele ohne Zögern auf, so wie andere „Haus, Hund und Fami­lie“ sagen. Die nötige Erfah­rung in der Lehre bringt er schon mit: Er unter­rich­tet Medi­zin­stu­den­ten in Human­phy­sio­lo­gie; dane­ben ist er Lek­tor am Manage­ment Cen­ter Innsbruck. 

Für seine Hob­bys bleibt da immer weni­ger Zeit. In sei­ner Jugend hatte er sich inten­siv – bis zur Wett­be­werbs­reife – der klas­si­schen Kla­ri­nette gewid­met; für sein per­sön­li­ches Ver­gnü­gen spielt er heute noch Uku­lele, Gitarre, E‑Bass und Cello. Öffent­lich tritt er aller­dings nicht mehr auf. „Man kann nicht auf allen Hoch­zei­ten gleich gut tan­zen. Und ich mache keine hal­ben Sachen – dann lasse ich es lie­ber gleich.“ Auch der Sport ist seit eini­gen Jah­ren hin­ter das beruf­li­che Enga­ge­ment in den Hin­ter­grund gera­ten. „Die Neu­ro­wis­sen­schaf­ten sind ein so viel­fäl­ti­ger Bereich, dass einem dabei nie lang­wei­lig wird, da braucht es eigent­lich gar kei­nen Aus­gleich dazu“, erklärt Kum­mer. „Ich kann rich­tig darin auf­ge­hen.“ Selbst die Wochen­en­den nutzt er zur Wei­ter­bil­dung, wobei er sich gerne mit angren­zen­den Wis­sens­ge­bie­ten wie Gedäch­t­­nis- und Alz­hei­­mer-For­­schung beschäf­tigt. Die zeit­in­ten­sive Wei­ter­bil­dung, so betont er, bringe keine Über­be­las­tung, son­dern übe durch­aus beru­hi­gende und beloh­nende Effekte auf ihn aus. Und damit kennt er sich aus: Schließ­lich waren es genau jene beloh­nen­den Effekte, die er schon im Rah­men sei­ner Diplom­ar­beit unter­sucht hat. 

© Öster­rei­chi­sche Ärz­te­zei­tung Nr. 11 /​10.06.2018