Personalisierte Medizin: Medikamente nach Maß

Weg von der Therapie für alle, hin zur persönlichen Behandlung. Einer Behandlung, die sich an den eigenen Genen orientiert.

Noch vor wenigen Jahren standen Onkologen vor einem Rätsel: Patienten mit dem gleichen Krebs wurden mit der gleichen Therapie behandelt. Aber während die Therapie bei einigen von erfolgreich war, wirkte sie bei anderen nicht. Und manche litten so stark an Nebenwirkungen, dass sich ihr Zustand sogar verschlechterte. Heute wissen Onkologen, dass die Lösung im Tumor liegt. Denn Lungenkrebs ist nicht gleich Lungenkrebs und Brustkrebs nicht Brustkrebs. Jeder Krebs hat seine eigene DNA, eigene Eigenschaften und Signalwege. Gerald Prager vergleicht Tumore deswegen gerne mit Straßenkarten. „Jede Tumorart hat zwischen sechs und acht Verkehrsknotenpunkte“, erklärt der Facharzt für Innere Medizin am Wiener AKH. „Wenn man diese kennt und weiß, welche Straße beim jeweiligen Patienten am stärksten befahren ist, kann man zielgerichtet behandeln.“

Maßgeschneiderte Medikamente für jeden Tumortyp – so lautet das neue Ziel vieler Onkologen und Pharma-Konzerne. Die personalisierte oder individualisierte Medizin ist ein Meilenstein in der Krebsbehandlung, darin sind sich viele Mediziner einig; ein Wundermittel gegen Krebs ist damit aber nicht gefunden. Wenn ein Onkologe vor zehn Jahren mit Dickdarmkrebs im nicht mehr heilbaren Stadium konfrontiert war, konnte er nur mit einer Chemotherapie behandeln. Und er musste dem Patienten mitteilen, dass dieser wahrscheinlich nur noch ein Jahr leben würde. Heute können Molekular-Pathologen feststellen, ob der Tumor bestimmte Mutationen aufweist oder nicht. „Bei rund 55 Prozent ist zum Beispiel eine KRAS-Mutation nicht vorhanden“, sagt Prager. „Diese Patienten können ein zusätzliches Medikament bekommen. Dadurch, und durch andere zielgerichtete Therapien, erhöht sich die Lebenserwartung auf nunmehr durchschnittlich 30 Monate.“ Die Patienten können nicht geheilt werden, leben aber deutlich länger. „Das Ziel der personalisierten Medizin ist es, die geeignete Therapie für den individuellen Patienten zu finden und dabei unnötige Nebenwirkungen zu vermeiden“, sagt Prager. „Um so im besten Fall aus einer unheilbaren Tumorerkrankung eine chronische Erkrankung zu machen.“

Vom Tumortyp zum Biomarker

Bei vielen Krebsarten fehlen zwar noch die richtigen Medikamente und Biomarker (Hinweisgeber auf bestimmte Prozesse im Körper) für eine personalisierte Behandlung. Vor allem bei Brust- sowie Lungen- und auch bei Darm- und Hautkrebs können Mediziner aber bereits auf viele spezialisierte Medikamente zurückgreifen. Die Daten, die aus der Krebszelle gewonnen werden, sind vielfältig. Im Grunde tragen sie aber alle dazu bei, dass der behandelnde Arzt die richtigen Antworten auf zwei wesentliche Fragen findet. Erstens: Wie wird die Krankheit verlaufen? Und zweitens: Welche Therapie ist die richtige?

Die Antwort auf die zweite Frage kann durchaus sehr überraschend sein, auch für Mediziner. Denn während man bisher in der Regel auf eine mehr oder weniger große Palette an Therapien zurückgriff, die für einen bestimmten Tumor entwickelt worden waren, „verschwimmen bei der personalisierten Behandlung die anatomischen Grenzen immer mehr“, sagt Gerald Prager und gibt folgendes Beispiel: Vor kurzem stellte man fest, dass ein Medikament gegen Brustkrebs auch bei einigen Patienten wirkt, die an einem ganz bestimmten Typ Magenkrebs leiden. „Ausschlaggebend ist, ob ein gewisses Molekül an der Oberfläche der Tumorzelle sitzt oder nicht. Und nicht, ob es sich um Brust- oder Magenkrebs handelt.“ Der Tumortyp als Indikator scheint immer mehr von Biomarkern abgelöst zu werden.

Informationsträger Tumorprobe

Drei Stöcke tiefer, im Archiv der Klinischen Pathologie des AKH Wien, öffnet Fritz Wrba eine schwere Schublade. Tausende kleine, eng aneinander gereihte Kunststoffkassetten werden sichtbar. Die weißen, grauen, hellblauen, roten und gelben Behälter erinnern entfernt an Hüllen für Speicherkarten. Und tatsächlich beinhalten sie viele wichtige Daten – allerdings nicht digital, sondern in Form biologischer Gewebeproben. Und das von jährlich rund 35.000 Patienten, aus einem Zeitraum von über 30 Jahren. Seit einigen Jahren können die Proben maschinell ausgewertet und auf DNA-Mutationen getestet werden. Mittlerweile ist es tägliche Routine, dass die DNA mithilfe verschiedener Maschinen aus den Tumorproben extrahiert und gereinigt wird. Dann werden jene DNA-Sequenzen, bei denen man eine Auffälligkeit vermutet, gezielt „vermehrt“. In einem eigenen kleinen Labor übernehmen die PCR-Maschinen Hugo, Moritz, Vinzenz, Fabian und Gustav diese Aufgabe. „Sie haben Namen, damit man sie bei Problemen zuordnen kann“, erklärt Wrba. Und ergänzt schmunzelnd: „Nachdem wir ein Damen-dominiertes Labor sind, werden Herren angestellt.“ Ein weiteres Gerät schlüsselt die gezielt vermehrten DNA-Abschnitte auf. „Und wenn das fertig ist, kann man die Basenpaare von einem Bildschirm ablesen und mit einem Computerprogramm erkennen, ob Abschnitte der erhaltenen Sequenz mutiert sind.“ Von der frischen Probe bis zum Analyse-Ergebnis dauert es etwa eine Woche. Dann können Onkologen feststellen, welche Therapie die passende ist. Auch die Pathologie steht bei der personalisierten Medizin am Beginn eines Wandels, glaubt Wbra. „Es ist damit zu rechnen, dass wir in naher Zukunft anstelle einiger weniger bis zu 50 Gene routinemäßig untersuchen.“ Dazu würden ständig neue Geräte entwickelt werden. So plant man am AKH Wien, bald auf eine neue Chip-Technologie umzustellen. Einer dieser Chips ist kleiner als ein Memory-Kärtchen „Dennoch können wir pro Chip Proben von vier bis zwölf Patienten gleichzeitig analysieren“, sagt Fritz Wrba.

Eine Chance – auch für Pharmaunternehmen

Während Pathologen Proben untersuchen und Onkologen Therapien auswählen, forscht Martin Butzal mit seinen Mitarbeitern an den Medikamenten der Zukunft. Wenn der medizinische Direktor von Novartis Oncology Wien aufzählen soll, für welche Krebsarten das Pharma-Unternehmen in den kommenden Jahren personalisierte Medikamente auf den Markt bringen wird, muss er zunächst tief Luft holen. „Lungen- und Brustkrebs, Hirn- und Prostata-Karzinome, Nieren-, Leber- sowie Hautkrebs oder auch Leukämien.“ Personalisierte Medizin bedeutet nicht nur einen Fortschritt in der Behandlung, sondern auch eine Chance für Medikamentenhersteller. Kritiker werfen Pharmakonzernen vor, personalisierte Medizin sei vor allem ein wirksamer PR-Begriff. Und: Anstelle Geld in die Entwicklung neuer Medikamente für viele Patienten zu stecken, würde man versuchen, bestehende Wirkstoffe zielgerichteter einsetzen zu können. Butzal widerspricht. „Manchmal stellt sich heraus, dass ein bestehendes Medikament für andere Patientengruppen wirkt. Aber meist führt unsere Forschung zu neuen Medikamenten.“ Mediziner stellen allerdings fest, dass die Industrie personalisierte Medizin erst relativ spät entdeckt hat – vor allem in Bereichen abseits der Krebsbehandlung. „Ganz so stimmt das nicht“, entgegnet Butzal. Viele wissenschaftliche Erkenntnisse und Techniken von heute hätte man vor einigen Jahren noch nicht gehabt. „Wenn Sie sich vor 10 Jahren ein Auto gekauft haben und heute einen Auto-Katalog durchblättern, werden Sie sich auch wundern: Da sind ja Welten dazwischen!“

Risiko, Kosten und Nutzen

„In Area 4 von Oncotyrol berechnen wir Entscheidungsmodelle für gängige Diagnose- und Behandlungsmethoden in der Krebstherapie“, sagt Oncotyrol-Direktor Lukas Huber. Am Zentrum für personalisierte Krebsmedizin in Tirol sind zwölf Experten damit beschäftigt, Programme zu schreiben und Daten zu Medikamenten auszuwerten. Denn selbst wenn ein Medikament ideal auf einen bestimmten Krebstyp abgestimmt ist, muss das noch nicht bedeuten, dass es wirklich für jeden das richtige ist. „So schafft beispielsweise ein Medikament, das gegen eine bestimmte Form von Brustkrebs wirkt, zwar eine längere Lebenszeit“, sagt Uwe Siebert, Leiter von Area 4 in Oncotyrol. „Andererseits können durch das Medikament aber auch verstärkt Herzkrankheiten auftreten.“ Bei einer Frau mit einem sehr niedrigen Rückfallrisiko muss ein Arzt daher zusammen mit der Patientin abwägen, ob er das neue Medikament einsetzt oder nicht. Auch in der Forschung und bei der Zulassung personalisierter Medizin muss entschieden werden, ob eine Behandlung – und damit auch ihre Finanzierung – gerechtfertigt ist. Weil die vielen Studienergebnisse und Daten immer schwerer zu überblicken sind, werden sie auch softwareunterstützt mit mathematischen Modellen ausgewertet. Unter anderem in Area 4 von Oncotyrol, dem Bereich für Health Technology Assessment (HTA) und Bioinformatik.  HTA soll „den Einzelnen vor ‚zu viel‘ Medizin schützen“, sagt HTA-Experte Siebert. Dabei hat HTA drei Ziele: maximaler Nutzen, minimales Risiko und optimale Kosteneffektivität. Siebert betont, dass Kosteneffektivität nicht Einsparung, sondern sinnvollen Einsatz vorhandener Mittel bedeute. „Wenn zwei Therapien vergleichbar gut wirken, aber eine davon deutlich weniger Kosten verursacht, kann HTA dies aufzeigen und zu einer effizienten Gesundheitsversorgung beitragen.“

Umprogrammierte Zellen

Noch vor ein paar Jahren stand Josef Penninger der personalisierten Medizin kritisch gegenüber. Auch heute warnt der Leiter des Instituts für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften in Wien davor, in personalisierten Medikamenten die Allheilmittel von Morgen zu sehen. „Aber die Analysetechnik hat sich so schnell entwickelt, dass heute Behandlungen möglich sind, die vor fünf Jahren nicht realisierbar schienen.“ Und das nicht nur in der Krebsbehandlung, sondern auch bei vielen anderen Krankheiten, etwa bei Epidermolysis bullosa, der Hautkrankheit der „Schmetterlingskinder“. Diese wird durch Mutationen ausgelöst, die bei nahezu jedem Betroffenen verschieden sind. Versucht man, die schädlichen Mutationen zu beheben, handelt es sich daher um höchst personalisierte Medizin. Josef Penninger und seinem Team ist es mittlerweile gelungen, betroffene Hautzellen in Stammzellen zu verwandeln, die Mutationen zu beseitigen und die „gesunden“ Stammzellen anschließend wieder in Hautzellen „umzuprogrammieren“. „Die Herausforderung besteht nun darin, mögliche Risiko-Faktoren abzuklären. Und wir rätseln noch, wie wir die gesunden Hautzellen in den Körper der Patienten bekommen“, sagt Penninger.

Personalisierte Depressionsbehandlung

Ein Feld, in dem weitgehend noch keine personalisierten Medikamente eingesetzt werden, ist die Psychiatrie. Intensiv geforscht wird aber auch hier. So konnten Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Psychiatrie in München bereits zwei wesentliche, genetisch bedingte Unterschiede feststellen, die in den kommenden Jahren eine personalisierte Depressionsbehandlung möglich machen. Zum einen fanden sie heraus, dass bei manchen Patienten ein bestimmtes Stresshormon wesentlich für die Depression verantwortlich ist. Dieses kann durch gezielte Medikamente gehemmt werden. Zum anderen untersuchten die Wissenschaftler, welche DNA-Sequenzen wesentlich beeinflussen, wie die sogenannte Blut-Hirn-Schranke beschaffen ist. Diese schützt das menschliche Gehirn vor Schadstoffen, wehrt aber häufig auch Medikamente ab. Manche Patienten weisen eine Mutation auf, die ihre Blut-Hirn-Schranke besonders „dicht“ macht.  Bei diesen Patienten macht es Sinn, die Medikamenten-Dosis zu erhöhen oder auf ein anderes Medikament auszuweichen, das von der Blut-Hirn-Schranke nicht „erkannt“ wird. Laut Florian Holsboer, dem Direktor des Instituts, gehen die Potentiale personalisierter Medizin aber über die Depressionsbehandlung hinaus. „Momentan forschen wir zum Beispiel gemeinsam mit dem Bundesverteidigungsministerium an personalisierten Möglichkeiten zur Behandlung von Traumata. Posttraumatische Stresserkrankungen variieren von Fall zu Fall; also sollte auch die medikamentöse Behandlung individueller werden.“

Wenn Kollegen und Medikamente-Hersteller heute von den Möglichkeiten personalisierter Medizin sprechen, fühlt Florian Holsboer späte Genugtuung. Der bekannte Depressionsforscher rührte schon vor mehr als einem Jahrzehnt die Werbetrommel für eine personalisierte Behandlung psychischer Erkrankungen. „Ich habe nie verstanden, warum man lange Zeit so tat, als wäre jede Krankheit eine kollektive Normabweichung. Jetzt scheint sich dies endlich wesentlich zu ändern.“

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2012 leicht verändert erschienen im „Universum Magazin„.

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