Reise ins Ich

Computer, so groß wie Vitamintabletten, sollen künftig als Messgeräte den menschlichen Körper durchwandern. Ihre Träger sind Tabletten mit digitalem Innenleben und solche, die an George Orwells dystopische Vision „1984“ erinnern.

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Als MIT-Media-Lab-Mitbegründer Nicholas Negroponte anno 1999 bei einer Veranstaltung in London über die Zukunft sprach, prophezeite er sprechende Türgriffe, die bei Bedarf den Paketzusteller ins Haus oder den Hund in den Garten lassen würden. Dann schwenkte er zum Gesundheitsbereich: „Es wird Computer geben, die wir jeden Tag essen.“ Diese würden unter anderem Sensoren enthalten, die sämtliche anatomischen Messzahlen aufzeichnen und an eine am Gürtel getragene „black box“ weiterleiten. „Ist der Computer durch den Körper durch, ist das kein Problem – dann schlucken Sie einfach den nächsten“, erklärte Negroponte. Die digital gesteuerten Türgriffe sind inzwischen Wirklichkeit, genauso wie die „black box“ in Form von Fitness- und Gesundheitstrackern. Ihre Daten beziehen Fitbit, Apple Watch und Co. aber vorerst von außerhalb des Körpers. Doch geht es nach Wissenschaftlern, die an Varianten sogenannter „smart pills“ arbeiten, schlucken Menschen in Zukunft Computer, die durch den Körper wandern, Messungen vornehmen, diese nach außen schicken und nach getaner Arbeit ausgeschieden werden. Smartphone-Apps interpretieren die Signale der mit Sensoren bestückten Minicomputer. Bei Albert Swiston, einem Forscher für Biomaterial am Lincoln Laboratory des Massachusetts Institute of Technology (MIT), ist das zu schluckende Gerät gerade einmal so groß wie eine Multivitamintablette und untersucht Vitalfunktionen, zunächst erst einmal die von Schweinen. Die Messungen werden mit Mikrofonen durchgeführt, die jenen in Mobiltelefonen nicht unähnlich sind, Algorithmen extrahieren aus den Audioinformationen die Herz- und Atemfrequenzen. „Wir wollen die Vitalfunktionen mit einem Gerät messen, das man schlucken und daraufhin vergessen kann“, sagt Swiston in einem Video zum Projekt. Die bisherigen Ergebnisse stimmen die Wissenschafter zuversichtlich: Die Menge an Nahrung, die die Schweine verdauen, scheint keinen Einfluss auf die Arbeit des Sensors zu haben, wenn dieser im Magen liegt und den Herz- und Lungengeräuschen lauscht.

Sensoren im Körperinneren können manchen Vorteil bringen. So ließe sich zum Beispiel der Zustand von Akutpatien-ten wie Verbrennungsopfern ohne zusätzliche Schmerzen überwachen. Auch könnten Personen mit chronischen Krankheiten effizienter betreut werden und ihre Medikamenteneinnahme äußerst präzise überwacht werden – Informationen, die anonymisiert in die Verbesserung von Therapien einfließen könnten. Darpa, der Forschungsarm der US-Streitkräfte, jedenfalls zeigt Interesse am Thema, unter anderem, um den körperlichen Zustand von Soldaten im Kampfeinsatz besser im Auge behalten zu können. Im Fall des MIT-Projekts könnte der Minicomputer über einen zusätzlichen Temperatursensor Symptome wie Unterkühlung oder Fieber entdecken. Philips Respironics bietet als Teil seiner VitalSense-Serie bereits eine zu schluckende Kapsel an, die die Körpertemperatur misst und unter anderem in klinischen Studien zum Einsatz kommt. Wissenschafter sind sich einig, dass dies erst der Anfang ist. So könnte etwa eine Kamera in Echtzeit Videos aus dem Körperinneren strea-men. Diese PillCam Colon, in der die Technik eines kompletten Filmstudios steckt, ist in Deutschland bereits seit 2008 zugelassen und wird für minimal invasive Darmspiegelungen genutzt. Die vier Gramm schwere Kapsel birgt zwei Mini-Videokameras, ein LED-Licht sowie eine Batterie und filmt auf ihrem Weg durch den Verdauungstrakt den Darm von innen. Der Patient trägt ein Gerät am Gürtel, das die Videodaten drahtlos aufzeichnet. Denkbar wären in Zukunft auch Geräte, die Gewebeproben entnehmen, Krebsmarker oder Sensoren, die erste Anzeichen für einen Herzinfarkt erkennen können. Die Zukunftsvision sind Nanosensoren, die sich in den Blutbahnen bewegen, die Ionenkonzentration in lebenden Zellen messen und melden, wenn sich zum Beispiel eine Infektion ankündet.

Einen anderen Zugang als die MIT-Forscher verfolgt das kalifornische Startup Proteus Digital Health. Kern seines Produkts sind zwar auch zum Schlucken gedachte Sensoren, die mit Kupfer und Magnesium umhüllt sind, Metalle, die sich im Magensaft lösen und ein elektrisches Signal an eine Art Heftpflaster am Oberkörper des Benutzers schicken. Der entscheidende Unterschied ist, dass die Sensoreneinheit Teil einer Tablette ist, deren erfolgreiche Einnahme mittels Bluetooth an eine App gemeldet wird. Das zusätzlich getragene Heftpflaster zeichnet ähnlich wie ein Fitnesstracker Informationen über Herz- und Atemfrequenz, Schlaf und körperliche Aktivität auf. Derzeit wird das Produkt, das in Europa seit 2010 und in den USA seit 2012 zugelassen ist, von Proteus mit Bluthochdruckarzneien kombiniert. Zulassungsverfahren für andere Medikamente laufen, darunter für Diagnosen wie bipolare Störungen oder Hepatitis C. Das Potenzial hinter dem Produkt zeigt sich nicht zuletzt im geschätzten Unternehmenswert von Proteus Digital Health, der inzwischen bei 1,1 Milliarden US-Dollar liegt. Wer bisher den Eindruck hatte, dass Fitnesstracker einen Eingriff in die Privatsphäre bedeuten, dürfte sich bei Pillen, die rückmelden, ob sie geschluckt wurden oder nicht, erst recht Sorgen machen. Was, wenn Krankenversicherungen Patienten zu digitalen Pillen drängen und sich die Pharmaindustrie nicht ganz so unabhängig zeigt? Natürlich ließe sich argumentieren, dass bessere Therapieerfolge und die Früherkennung von Krankheiten ein bisschen weniger Freiheit wert sein könnten. Doch fest steht, dass in diesem Bereich noch entscheidende Erfahrungswerte fehlen. Spätestens wenn der Einsatz smarter Pillen auf breiter Basis erfolgen soll, muss ein ethischer Regelkatalog stehen.

Autorin: Alexandra Riegler

Foto: Given Imaging
Illustration: Christoph Schmid

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