Krtin Nithiyanandam: Das Trojanische Pferd im Gehirn

Er nannte es ein molekulares Trojanisches Pferd — einen Antikörper, der so konstruiert war, dass er die Blut-Hirn-Schranke überwinden konnte und fluoreszierende Quantenpunkte trug, die die frühesten Proteinschäden von Alzheimer auf einem Gehirn-Scan sichtbar machen würden, möglicherweise ein Jahrzehnt, bevor ein Patient etwas Falsches bemerkte. Krtin Nithiyanandam war fünfzehn Jahre alt und Schüler an einer Grammar School in Surrey. "Die Hauptvorteile meines Tests", sagte er dem Daily Telegraph, "sind, dass er verwendet werden könnte, um Alzheimer zu diagnostizieren, bevor Symptome auftreten."

Von Chennai nach Surrey

Nithiyanandam wurde am 20. Juni 2000 in Chennai, Indien, geboren und zog als Kind mit seiner Familie nach Großbritannien. Der Weg zur Medizin ergab sich aus persönlicher Erfahrung: Eine Hörbehinderung in der Kindheit gab ihm eine frühe, unfreiwillige Ausbildung in klinischer Versorgung und damit ein Interesse an den medizinischen Wissenschaften. Er besuchte die Sutton Grammar School in Surrey und nennt seine Biologielehrerin und Albert Einstein als die beiden Persönlichkeiten, die seine Ambitionen geprägt haben.

Das Trojanische Pferd

Die Idee, die er mit fünfzehn entwickelte, ist wirklich elegant und verdient eine präzise Beschreibung. Alzheimer wird üblicherweise spät erkannt, wenn Amyloid-Plaques und kognitive Symptome bereits etabliert sind. Nithiyanandam zielte auf einen früheren Marker ab: oligomeres Amyloid-beta, die löslichen Proteinvorstufen, die sich in der Anfangsphase der Krankheit ansammeln, bevor sich Plaques bilden.

Sein Konstrukt war ein bispezifischer Antikörper – ein Arm bindet an oligomeres Amyloid-beta, der andere an den Transferrin-Rezeptor, der das biologische Tor ist, das das Gehirn zum Import von Eisen nutzt und daher einer der wenigen zuverlässigen Wege über die Blut-Hirn-Schranke darstellt. Der Antikörper war mit Quantenpunkten konjugiert, fluoreszierenden Nanopartikeln, die durch MRT und funktionelle Nahinfrarotbildgebung nachweisbar sind, sodass Bindungsereignisse im Gehirn auf einem nicht-invasiven Scan sichtbar würden. In-vitro-Arbeiten deuteten darauf hin, dass das Konstrukt die Schranke mit minimaler Kreuzreaktivität überwinden könnte. Er schlug auch vor, dass die Bindung der Oligomere mehr bewirken könnte, als sie nur sichtbar zu machen – dass die Sonde "neben diagnostischem auch therapeutisches Potenzial" haben könnte.

Mountain View, 2015

Er nahm an der Google Science Fair 2015 teil, wurde zu einem der neunzig regionalen Finalisten ernannt und am 4. August mit dem Scientific American Innovator Award im Wert von 25 000 Dollar ausgezeichnet. Die anschließende Berichterstattung war riesig und in ihrer Formulierung nahezu ungezügelt: Ein Teenager hatte die Alzheimer-Frühdiagnose geknackt.

Was ein Peer-Review gefragt hätte

Die ehrliche Einschränkung war für jeden, der über die Schlagzeile hinaus las, in der Berichterstattung vorhanden. Die Arbeit war nicht in einer wissenschaftlichen Fachzeitschrift veröffentlicht worden und hatte kein wissenschaftliches Peer-Review durchlaufen; der nächste Schritt, den er nannte, waren In-vitro-Studien. Alles basierte auf Indikationen aus dem Labor, nicht auf einer Validierung an Tieren, geschweige denn an Patienten.

Dies ist bei Alzheimer wichtiger als in fast jedem anderen Bereich. Die Amyloid-Hypothese hat Milliarden von Dollar verschlungen und eine lange Reihe von Misserfolgen hervorgebracht; das Anvisieren von Oligomeren statt Plaques ist eine gut belegte Forschungsrichtung, keine neue; und der Weg des Transferrin-Rezeptors über die Blut-Hirn-Schranke wird von Pharmaunternehmen seit Jahrzehnten mit gemischten Ergebnissen verfolgt. Ein vielversprechendes Konstrukt in vitro ist der Beginn eines sehr langen Prozesses, und die große Mehrheit davon schließt ihn nicht ab. Nichts davon ist eine Kritik an Nithiyanandam, der seine eigenen nächsten Schritte genau beschrieb. Es ist eine Kritik daran, wie über den Erfolg berichtet wurde.

Die Arbeit zum Brustkrebs

Er hörte nicht auf. Bis 2017 hatte er sich dem dreifach negativen Brustkrebs zugewandt, dem Subtyp, der durch das Fehlen der Rezeptoren definiert ist, die die meisten Brustkrebsarten behandelbar machen. Sein Ansatz bestand darin, ihn durch Veränderung behandelbar zu machen: ein siRNA-Mechanismus, der die Expression von ID4 unterdrückt, was in seiner Arbeit diesen aggressiven Tumoren ermöglichte, Östrogenrezeptoren zu entwickeln und somit anfällig für bestehende Hormontherapien zu werden. Er berichtete auch, dass eine Erhöhung der PTEN-Expression die Chemosensitivität gegenüber Cisplatin in Krebszelllinien verbesserte, während sie in gesunden Zellen reduziert wurde – ein Selektivitätsbefund, der, falls er sich bewahrheitet, genau die Art ist, die die Onkologie sucht.

Abwasser und die Preis-Saison

2017 wurde zu seinem Jahr der Ehrungen. Er gewann den Intermediate-Zweig der Big Bang Fair, Großbritanniens größtem Wissenschafts- und Ingenieurwettbewerb für junge Leute, und holte den UK Junior Water Prize für ein Projekt, das laut der Chartered Institution of Water and Environmental Management darauf abzielte, "die globalen Herausforderungen der Abwasserwirtschaft zu bewältigen, und Abwasser als Chance statt als Abfallprodukt darstellt". The Observer ernannte ihn zum Rising Star in Science, und TIME nahm ihn in seine Liste der 30 einflussreichsten Teenager auf.

Er ging an die Stanford University, im Jahrgang 2022.

Warum Krtin als Genie bezeichnet wird

Die spezifische Qualität, die er zeigt, ist synthetisches Denken: die Fähigkeit, mehrere unverbundene Wissensgebiete – Antikörpertechnik, Quantenpunkt-Bildgebungsphysik, die Rezeptorbiologie der Blut-Hirn-Schranke, die Pathologie von Amyloid-Oligomeren – zusammenzuhalten und sie zu einem einzigen Mechanismus zusammenzufügen, den noch niemand in dieser Konfiguration zusammengesetzt hatte. Das ist kein Auswendiglernen und keine schnelle Arithmetik; es ist die Rekombination, die den meisten echten wissenschaftlichen Erfindungen zugrunde liegt, und Nithiyanandam tat dies mit fünfzehn Jahren, mit Zugang zu einem Schullabor. Die Arbeit zum Brustkrebs zeigt dieselbe Handschrift: Anstatt einen unheilbaren Krebs direkt anzugreifen, fragte er, wie man ihn in einen behandelbaren umwandeln könnte. Das ist eine wirklich kreative Neuausrichtung.

Das Gegenargument ist, dass nichts davon validiert wurde. Keine Peer-Review-Publikation, kein Tiermodell, keine klinische Studie; seine Preise sind Wissenschaftsmesse- und Medienpreise, die unter Zeitdruck von Gremien vergeben wurden, die Ambition und Kommunikation ebenso belohnen wie Strenge. Der Alzheimer-Mechanismus sitzt in einem Forschungsgebiet mit einer langen Geschichte plausibler Ideen, die in der nächsten Phase scheiterten, und der Rahmen der 100-prozentigen Zuversicht der Berichterstattung war nie von ihm zu kontrollieren, aber er ist ohnehin an seinem Namen haften geblieben. Es ist auch erwähnenswert, dass kein Wissenschaftler im Protokoll ihn als Genie bezeichnet; die Beschreibungen sind "Innovator" und "aufgehender Stern". Die am besten vertretbare Lesart ist, dass Nithiyanandam sehr jung die spezifische kognitive Gewohnheit bewies, die gute Wissenschaftler hervorbringt – bereichsübergreifende Synthese plus ein Gespür für die Neuausrichtung eines hartnäckigen Problems – und dass es ein Jahrzehnt später immer noch unbewiesen ist, ob daraus etwas geworden ist, das die Medizin nutzen kann.

Ausblick

Nithiyanandam ist der Testfall für das, was mit einem jugendlichen Wissenschafts-Promi passiert, der dann hingeht und die eigentliche Arbeit macht. Er hat den Stanford-Abschluss, die Ideen und das wenig glamouröse Jahrzehnt vor sich, in dem Prototypen entweder die Validierung überleben oder es stillschweigend nicht tun. Das Trojanische Pferd wird vielleicht nie eine Klinik erreichen. Aber der Instinkt, der es gebaut hat – oberhalb des Symptoms suchen und die Tür finden, die bereits offen ist – ist der Teil, der sich überträgt.