Die Arzneimittelforschung hat in der Vergangenheit wichtige Erfolge erzielt und Krankheiten, die früher den Tod bedeutet haben, besiegt. Andere Durchbrüche, etwa ein Heilmittel für Krebs, lassen auf sich warten. Wo sind die grössten Entwicklungssprünge zu erwarten? Wie wird die Medizin in einigen Jahren aussehen?
Im Interview mit unserer Redaktion geht Dr. Josef Pfeilschifter auf neue Entwicklungen in der Arzneimittelforschung ein. Der Professor und Direktor des Instituts für Allgemeine Pharmakologie und Toxikologie der Goethe-Universität Frankfurt am Main forscht unter anderem auf den Gebieten Krebs, Wundheilung sowie akute und chronische Entzündung.
Krankheiten, die früher ein Todesurteil waren, sind heutzutage dank wichtiger Entwicklungen von Medikamenten gut in den Griff zu bekommen. Was sind die wichtigsten Meilensteine der Arzneimittelforschung?
Dr. Josef Pfeilschifter: Die Entwicklung von Antibiotika war ein Meilenstein und ist wieder wichtiger denn je, da viele Krankheitserreger Resistenzen entwickelt haben. Die überwunden geglaubten Infektionserkrankungen, zum Beispiel Tuberkulose oder Malaria, nehmen wieder zu. Und auch neue Erkrankungen wie Ebola bedürfen einer Lösung.
Eine andere Gruppe von Medikamenten, die ich als Meilensteine bezeichnen würde, ist die Synthese des Insulins. Früher musste man das Insulin aus Bauchspeicheldrüsen von Rindern und Schweinen isolieren. Heute wird es gentechnisch hergestellt.
Auch die gesamte Palette der Herzkreislaufmedikamente, die die Therapie von Bluthochdruck, koronaren Herzkrankheiten, Blutgerinnungsstörungen und Herzrhythmusstörungen ermöglicht, hat so einen Reifezustand erlangt, dass dort kaum oder nur noch ganz schwierig Verbesserungen erzielt werden können. Sie müssen in dermassen grossen klinischen Studien planen, in denen 10.000 und mehr Patienten involviert werden, um dann noch einen Therapiefortschritt nachweisen zu können. Hier ist sicher eine Grenze erreicht.
Wie stehen die Chancen, dass bald ein Heilmittel gegen Krebs gefunden wird?
Hier haben wir natürlich Mittel zur Hand, die vielversprechend sind. Doch der grosse Durchbruch steht noch bevor. Allerdings müssen wir auch unterscheiden: Die Medizin hat in der Vergangenheit wesentliche Erfolge erzielt. Wenn wir zum Beispiel Krebs bei Kindern betrachten, gibt es immense Fortschritte. An Krebs erkrankte Kinder sind heute in der Regel zu 90 Prozent heilbar. Das ist absolut beeindruckend. Bei Erwachsenen ist es allerdings nach wie vor die zweithäufigste Todesursache.
Welche Ansätze gibt es?
Es gibt einige interessante Entwicklungen. Ich denke hier an die individualisierte Behandlung - Stichwort personalisierte Medizin oder auch Präzisionsmedizin genannt. Durch die Möglichkeit des Phänotypisierens wird das Erscheinungsbild des Patienten in all seinen Ebenen wie Proteine, DNA und Stoffwechsel betrachtet, so dass man ihm massgeschneiderte Therapeutika zukommen lassen kann. Dadurch sind die Medikamente wirksamer und die Nebenwirkungen können eingeschränkt werden, da die Wirkstoffe selektierter eingesetzt werden.
Was ist mit Autoimmunerkrankungen wie Multiple Sklerose oder Rheuma und neurodegenerativen Erscheinungen wie Demenz. Wie ist der Stand der Dinge?
Wo wir grosse Defizite haben, sind zum einen Entzündungserkrankungen, Autoimmunerkrankungen. Zum anderen sind es die Erkrankungen des zentralen Nervensystems und neurodegenerative Erkrankungen wie Demenz, die natürlich zahlenmässig zunehmen werden. Wir werden älter aber nicht fitter. Da hat man therapeutisch noch gar nichts in der Hand, weil wir vielfach auch den Mechanismus des Entstehens noch nicht verstanden haben.
In welchen Forschungsgebieten sind die grössten Entwicklungssprünge zu erwarten?
Momentan würde ich sagen, dass wir im Krebs-Bereich von der Spezifität, von der Wirksamkeit und von der Reduktion der Nebenwirkungen die grössten Durchbrüche machen werden. Wünschenswert wäre auch, wenn wir im Bereich der Demenz und bei den psychischen Erkrankungen, Fortschritte machen. Das ist derzeit aber nicht so klar absehbar.
Wie und wo wird nach neuen Wirkstoffen gesucht?
Wir haben zum Teil grosse chemische Bibliotheken, die gescreent werden. Die Engländer nennen das High-Throughput-Screening, eine automatisierte Methode, bei der im Hochdurchsatz an Zehntausenden bis Millionen von Molekülen biochemische, genetische oder pharmakologische Tests durchgeführt werden. Dabei wird nach neuen, biologisch aktiven Substanzen gesucht, aus denen Leitstrukturen abgeleitet werden, um neue Arzneistoffe zu entwickeln.
Der zweite Bereich, in dem wir uns bewegen werden, ist das phänotypische Screening. Hier werden Patienten nach ihren molekulargenetischen und chemischen (Stoffwechsel) Daten erfasst. Das ermöglicht eine Therapie, in der Medikamente selektiver und therapeutisch sinnvoller eingesetzt werden können. Wenn es gelingt, diese beiden Entwicklungsstränge zusammenzubringen, werden wir einiges lernen.
Was sich auch etabliert hat, ist in der volkskundlichen Medizin zu schauen und deren Substanzen zu analysieren. Dort können wir Strukturen identifizieren und Wirkungen untersuchen, die wir heute noch nicht kennen.
Auch Substanzen, die wir dem Körper nachbilden können, sind bei der Suche interessant. Biopharmazeutika sind hier ein grosser Markt. Hierbei geht es zum Beispiel um die Analyse von Antikörpern, die Entzündungen im Körper bremsen. Wenn wir die Substanzen biotechnologisch produzieren können, ist das ein wichtiger Fortschritt.
Wie wichtig ist Gentechnik?
Gentechnik ist zum einen wichtig für die Herstellung von Arzneimitteln wie Insulin oder Antikörper bei Tumortherapien. Wo Gentechnik einen Quantensprung gemacht hat sind neue Technologien. Zum Beispiel das CRISPR/CAS 9-System.
Die von Emmanuelle Charpentier und Jennifer Doudna entwickelte Methode ermöglicht das Korrigieren von fehlerhaften DNA-Sequenzen und könnte zur Entwicklung neuer Behandlungsmöglichkeiten von Krankheiten führen. Diese Technologie erlaubt es, gezielt und so einfach wie nie vorher, Veränderungen in der intakten Zelle am intakten Organ zu machen. Grossbritannien ist hier vorgeprescht und will den Einsatz der Technologie auch bei der Fortpflanzung des Menschen zulassen.
Das klingt schon sehr nach Science-Fiction.
Das hört sich zunächst alles ein bisschen wie Science-Fiction für uns an, irgendwann ist es aber Realität. Mit der Technologie kann man zum Beispiel Eizellen sortieren und einen Erbdefekt reparieren, sodass ein gesundes Kind zur Welt kommt. Das ist sicher ein ganz dramatischer Durchbruch und sehr beeindruckend.
Wenn wir gerade beim Thema Fortpflanzung sind. Bei der Geburt eines Kindes haben Eltern die Möglichkeit, Stammzellen aus dem Nabelschnurblut einfrieren zu lassen, um diese für eventuelle Krankheiten nutzen zu können. Das Ganze kostet viel Geld, ob die Technik aber tatsächlich so weit ist oder so weit sein wird, ist offen. Wie stehen Sie zu dem Thema?
Ich wäre da eher zurückhaltend. Stammzellen einzufrieren, mag bei gewissen Vorerkrankungen nützlich sein. Das grundsätzlich zu machen, würde ich aber nicht als sinnvoll erachten. Es gibt immer wieder neue Erkenntnisse und Entwicklungen, die erlauben, wesentlich einfacher Defekte zu reparieren. Wahrscheinlich ist es irgendwann gar nicht mehr notwendig, den Umweg über das Einfrieren zu gehen.
Wie sehen die Medikamente der Zukunft aus? Wird es überhaupt in 15 Jahren noch Pillen geben?
Wir werden weiterhin Tabletten und Spritzen haben. Vielleicht haben wir zusätzliche therapeutische Applikationsformen, sodass wir vielleicht Chips implantieren, die regelmässig und langfristig Substanzen freisetzen und die sich vielleicht auch von aussen steuern lassen. Letztendlich wird die Einnahme von Arzneimitteln aber nach wie vor präsent sein.
Einem Menschen, der schwerkrank ist und auf den Fortschritt in der Medizin hofft, kann die Entwicklung neuer Therapieformen nicht schnell genug gehen. Dennoch zieht sich so ein Prozess über Jahre hin. Würden Sie sagen, dass die Weiterentwicklungen dennoch schnell verlaufen?
Es entwickelt sich sehr viel, sehr schnell. Natürlich braucht es den Glücksmoment, um den Zufallstreffer zu machen. Was auch Zeit kostet, sind die vorgegebenen Regularien. Es dauert etwa zehn Jahre von der ersten Idee bis zur rezeptmässigen Vergabe eines Medikaments an den Patienten. Das ist ein langer Zeitraum. Aber das, was wir an Erkenntnissen bekommen, geht rasant schnell.
Die Arzneimittelforschung hat in der Vergangenheit wichtige Erfolge erzielt und Krankheiten, die früher den Tod bedeutet haben, besiegt. Andere Durchbrüche, etwa ein Heilmittel für Krebs, lassen auf sich warten. Wo sind die grössten Entwicklungssprünge zu erwarten? Wie wird die Medizin in einigen Jahren aussehen?
Im Interview mit unserer Redaktion geht Dr. Josef Pfeilschifter auf neue Entwicklungen in der Arzneimittelforschung ein. Der Professor und Direktor des Instituts für Allgemeine Pharmakologie und Toxikologie der Goethe-Universität Frankfurt am Main forscht unter anderem auf den Gebieten Krebs, Wundheilung sowie akute und chronische Entzündung.
Krankheiten, die früher ein Todesurteil waren, sind heutzutage dank wichtiger Entwicklungen von Medikamenten gut in den Griff zu bekommen. Was sind die wichtigsten Meilensteine der Arzneimittelforschung?
Dr. Josef Pfeilschifter: Die Entwicklung von Antibiotika war ein Meilenstein und ist wieder wichtiger denn je, da viele Krankheitserreger Resistenzen entwickelt haben. Die überwunden geglaubten Infektionserkrankungen, zum Beispiel Tuberkulose oder Malaria, nehmen wieder zu. Und auch neue Erkrankungen wie Ebola bedürfen einer Lösung.
Eine andere Gruppe von Medikamenten, die ich als Meilensteine bezeichnen würde, ist die Synthese des Insulins. Früher musste man das Insulin aus Bauchspeicheldrüsen von Rindern und Schweinen isolieren. Heute wird es gentechnisch hergestellt.
Auch die gesamte Palette der Herzkreislaufmedikamente, die die Therapie von Bluthochdruck, koronaren Herzkrankheiten, Blutgerinnungsstörungen und Herzrhythmusstörungen ermöglicht, hat so einen Reifezustand erlangt, dass dort kaum oder nur noch ganz schwierig Verbesserungen erzielt werden können. Sie müssen in dermassen grossen klinischen Studien planen, in denen 10.000 und mehr Patienten involviert werden, um dann noch einen Therapiefortschritt nachweisen zu können. Hier ist sicher eine Grenze erreicht.
Wie stehen die Chancen, dass bald ein Heilmittel gegen Krebs gefunden wird?
Hier haben wir natürlich Mittel zur Hand, die vielversprechend sind. Doch der grosse Durchbruch steht noch bevor. Allerdings müssen wir auch unterscheiden: Die Medizin hat in der Vergangenheit wesentliche Erfolge erzielt. Wenn wir zum Beispiel Krebs bei Kindern betrachten, gibt es immense Fortschritte. An Krebs erkrankte Kinder sind heute in der Regel zu 90 Prozent heilbar. Das ist absolut beeindruckend. Bei Erwachsenen ist es allerdings nach wie vor die zweithäufigste Todesursache.
Welche Ansätze gibt es?
Es gibt einige interessante Entwicklungen. Ich denke hier an die individualisierte Behandlung - Stichwort personalisierte Medizin oder auch Präzisionsmedizin genannt. Durch die Möglichkeit des Phänotypisierens wird das Erscheinungsbild des Patienten in all seinen Ebenen wie Proteine, DNA und Stoffwechsel betrachtet, so dass man ihm massgeschneiderte Therapeutika zukommen lassen kann. Dadurch sind die Medikamente wirksamer und die Nebenwirkungen können eingeschränkt werden, da die Wirkstoffe selektierter eingesetzt werden.
Was ist mit Autoimmunerkrankungen wie Multiple Sklerose oder Rheuma und neurodegenerativen Erscheinungen wie Demenz. Wie ist der Stand der Dinge?
Wo wir grosse Defizite haben, sind zum einen Entzündungserkrankungen, Autoimmunerkrankungen. Zum anderen sind es die Erkrankungen des zentralen Nervensystems und neurodegenerative Erkrankungen wie Demenz, die natürlich zahlenmässig zunehmen werden. Wir werden älter aber nicht fitter. Da hat man therapeutisch noch gar nichts in der Hand, weil wir vielfach auch den Mechanismus des Entstehens noch nicht verstanden haben.
In welchen Forschungsgebieten sind die grössten Entwicklungssprünge zu erwarten?
Momentan würde ich sagen, dass wir im Krebs-Bereich von der Spezifität, von der Wirksamkeit und von der Reduktion der Nebenwirkungen die grössten Durchbrüche machen werden. Wünschenswert wäre auch, wenn wir im Bereich der Demenz und bei den psychischen Erkrankungen, Fortschritte machen. Das ist derzeit aber nicht so klar absehbar.
Wie und wo wird nach neuen Wirkstoffen gesucht?
Wir haben zum Teil grosse chemische Bibliotheken, die gescreent werden. Die Engländer nennen das High-Throughput-Screening, eine automatisierte Methode, bei der im Hochdurchsatz an Zehntausenden bis Millionen von Molekülen biochemische, genetische oder pharmakologische Tests durchgeführt werden. Dabei wird nach neuen, biologisch aktiven Substanzen gesucht, aus denen Leitstrukturen abgeleitet werden, um neue Arzneistoffe zu entwickeln.
Der zweite Bereich, in dem wir uns bewegen werden, ist das phänotypische Screening. Hier werden Patienten nach ihren molekulargenetischen und chemischen (Stoffwechsel) Daten erfasst. Das ermöglicht eine Therapie, in der Medikamente selektiver und therapeutisch sinnvoller eingesetzt werden können. Wenn es gelingt, diese beiden Entwicklungsstränge zusammenzubringen, werden wir einiges lernen.
Was sich auch etabliert hat, ist in der volkskundlichen Medizin zu schauen und deren Substanzen zu analysieren. Dort können wir Strukturen identifizieren und Wirkungen untersuchen, die wir heute noch nicht kennen.
Auch Substanzen, die wir dem Körper nachbilden können, sind bei der Suche interessant. Biopharmazeutika sind hier ein grosser Markt. Hierbei geht es zum Beispiel um die Analyse von Antikörpern, die Entzündungen im Körper bremsen. Wenn wir die Substanzen biotechnologisch produzieren können, ist das ein wichtiger Fortschritt.
Wie wichtig ist Gentechnik?
Gentechnik ist zum einen wichtig für die Herstellung von Arzneimitteln wie Insulin oder Antikörper bei Tumortherapien. Wo Gentechnik einen Quantensprung gemacht hat sind neue Technologien. Zum Beispiel das CRISPR/CAS 9-System.
Die von Emmanuelle Charpentier und Jennifer Doudna entwickelte Methode ermöglicht das Korrigieren von fehlerhaften DNA-Sequenzen und könnte zur Entwicklung neuer Behandlungsmöglichkeiten von Krankheiten führen. Diese Technologie erlaubt es, gezielt und so einfach wie nie vorher, Veränderungen in der intakten Zelle am intakten Organ zu machen. Grossbritannien ist hier vorgeprescht und will den Einsatz der Technologie auch bei der Fortpflanzung des Menschen zulassen.
Das klingt schon sehr nach Science-Fiction.
Das hört sich zunächst alles ein bisschen wie Science-Fiction für uns an, irgendwann ist es aber Realität. Mit der Technologie kann man zum Beispiel Eizellen sortieren und einen Erbdefekt reparieren, sodass ein gesundes Kind zur Welt kommt. Das ist sicher ein ganz dramatischer Durchbruch und sehr beeindruckend.
Wenn wir gerade beim Thema Fortpflanzung sind. Bei der Geburt eines Kindes haben Eltern die Möglichkeit, Stammzellen aus dem Nabelschnurblut einfrieren zu lassen, um diese für eventuelle Krankheiten nutzen zu können. Das Ganze kostet viel Geld, ob die Technik aber tatsächlich so weit ist oder so weit sein wird, ist offen. Wie stehen Sie zu dem Thema?
Ich wäre da eher zurückhaltend. Stammzellen einzufrieren, mag bei gewissen Vorerkrankungen nützlich sein. Das grundsätzlich zu machen, würde ich aber nicht als sinnvoll erachten. Es gibt immer wieder neue Erkenntnisse und Entwicklungen, die erlauben, wesentlich einfacher Defekte zu reparieren. Wahrscheinlich ist es irgendwann gar nicht mehr notwendig, den Umweg über das Einfrieren zu gehen.
Wie sehen die Medikamente der Zukunft aus? Wird es überhaupt in 15 Jahren noch Pillen geben?
Wir werden weiterhin Tabletten und Spritzen haben. Vielleicht haben wir zusätzliche therapeutische Applikationsformen, sodass wir vielleicht Chips implantieren, die regelmässig und langfristig Substanzen freisetzen und die sich vielleicht auch von aussen steuern lassen. Letztendlich wird die Einnahme von Arzneimitteln aber nach wie vor präsent sein.
Einem Menschen, der schwerkrank ist und auf den Fortschritt in der Medizin hofft, kann die Entwicklung neuer Therapieformen nicht schnell genug gehen. Dennoch zieht sich so ein Prozess über Jahre hin. Würden Sie sagen, dass die Weiterentwicklungen dennoch schnell verlaufen?
Es entwickelt sich sehr viel, sehr schnell. Natürlich braucht es den Glücksmoment, um den Zufallstreffer zu machen. Was auch Zeit kostet, sind die vorgegebenen Regularien. Es dauert etwa zehn Jahre von der ersten Idee bis zur rezeptmässigen Vergabe eines Medikaments an den Patienten. Das ist ein langer Zeitraum. Aber das, was wir an Erkenntnissen bekommen, geht rasant schnell.
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