Pharmakogenetik — Türöffner für Punktgenaue Arzneitherapie und Prävention
Modernste Datentechnik vernetzt etablierte Therapiekonzepte mit der Biochemie und der Genetik. Das Resultat sind neue, personalisierte Behandlungsprinzipien. Selbst Erbkrankheiten werden weniger bedrohlich
Unser Beitrag beschreibt die komplexen Zusammenhänge zwischen der Pharmakogenetik und der Arzneimitteltherapie sowie die Konsequenzen, die sich daraus für die medizinische Versorgung der Menschen ergeben. Zum leichteren Verständnis haben wir auf fachliche Details weitgehend verzichtet und anschauliche Formulierungen gewählt.
Grundinformationen zur Pharmakogenetik
Jeder Patient wünscht sich eine optimale Behandlung seiner Erkrankung. Die verordneten Arzneimittel sollen gut verträglich sein und die Beschwerden zügig beheben. Bei der überwiegenden Zahl der Behandelten sind die eingesetzten Medikamente auch zuverlässig wirksam und zeigen selten ernsthafte Nebenwirkungen.
Darüber hinaus gibt es jedoch Personen, die nicht in dieses Schema passen und schwere Arzneimittelunverträglichkeiten entwickeln oder auf die Behandlung nicht ansprechen. Dafür kommen meist zwei Hauptursachen infrage. Eine davon ist die Über- oder Unterdosierung des Wirkstoffs, die andere eine genetische Disposition. Dabei geht es keineswegs um große Veränderungen in der Genstruktur eines Individuums, sondern vielmehr um kleine und kleinste Abweichungen bestimmter Gen-Sequenzen einzelner Biomoleküle im menschlichen Stoffwechsel.
Ein typisches Beispiel dafür sind Enzyme, die der Körper zur Arzneimittelverwertung einsetzt. Weicht das genetische Enzymmuster eines Erkrankten von der Norm ab, sind bei der Medikamentengabe alle denkbaren Störungen möglich. Die Spanne reicht dann von der Wirkungslosigkeit bis hin zu heftigen Beschwerden.
Dank modernster datentechnischer Analysemethoden ist es heute aber vielfach möglich, diese „Stör-Enzyme“ zu identifizieren, um anschließend auch solchen Personen eine punktgenaue Arzneitherapie zu ermöglichen. Untersucht werden diese minimalen, individuellen Genunterschiede im medizinischen Forschungszweig der Pharmakogenetik.
Definition und Aufgaben der Pharmakogenetik
Das Wort Pharmakogenetik klingt geheimnisvoll, lässt sich aber leicht entschlüsseln: „Pharmako“ ist griechischen Ursprungs und bedeutet Wirkstoff oder Arzneimittel, „Genetik“ steht für Vererbungslehre. Inhaltlich geht es darum, wie erbliche (genetische) Merkmale die Wirkung von Arzneimitteln beeinflussen. Damit wird ebenfalls deutlich, dass solche Fragen stets eine Einzelperson betreffen, die wegen ihrer typischen Gen-Besonderheiten eine individualisierte oder personalisierte Medizin benötigt.
Gleichzeitig definieren diese Sachverhalte die medizinischen Ziele der Pharmakogenetik, die folgende Punkte beinhalten:
- Vorhersage, wie Medikamente bei einer Einzelperson wirken
- Darauf gestützt, angepasste Arzneimitteldosierung und Wirkungsoptimierung
- Vermeidung von Unwirksamkeit oder gefährlichen Nebenwirkungen des Wirkstoffs
- Präventiver Risikoschutz des Patienten durch andere Medikamentenwahl
Warum sich Gen-Sequenzen verändern
Die Antwort liefert ein Blick in die Entwicklungsgeschichte des Menschen. Die Natur hat von Anfang an dessen Gene so angelegt, dass Mutationen verschiedener Ausprägung zulässig sind. So entwickelten sich neben sehr kleinen Merkmalsunterschieden zwischen den Menschen wie der Haar- oder Augenfarbe auch die verschiedenen Populationen unserer Erde.
Das Erbgut des Menschen bestimmt einerseits sein äußeres Erscheinungsbild, andererseits die inneren Abläufe im Körper. Beispiele sind die Verdauung oder die Arzneimittelverwertung mit dem zugehörigen Stoffwechsel. Das reibungslose Zusammenspiel der Einzelkomponenten gelingt jedoch nur, weil kleinste Biomoleküle wie die Enzyme alle Abläufe im Organismus perfekt steuern.
Liegt an einem oder mehreren dieser Enzymstrukturen hingegen eine genetische Veränderung vor, kann sich deren Arbeitsweise ändern und so die Arzneimitteltherapie beeinträchtigen. Der Körper nimmt dann einen Wirkstoff nur noch in unwirksamer Menge auf oder scheidet ihn nicht mehr richtig aus. Beides hat, wie bereits erwähnt, teils erhebliche Folgen für Betroffene.
Die Einsatzgebiete der Pharmakogenetik bei Patienten
Unter rein theoretischen Aspekten und in Verbindung mit der Digitalisierung in der Medizin wäre es heute problemlos machbar, bereits vor Therapiebeginn für jeden Patienten das perfekte Medikament auszuwählen. Die Begeisterung in der Fachwelt und vielen gesundheitsorientierten Medien ging anfangs in diese Richtung. Dazu trug vor allem bei, dass die menschlichen Gene im Jahr 2003 erstmals voll entschlüsselt wurden.
Im ärztlichen Praxisalltag ist diese Vorgehensweise indes nicht zielführend. Denn angesichts der Auswahl an gut wirksamen und gleichzeitig nebenwirkungsarmen Medikamenten gibt es im Allgemeinen dazu keinen Anlass. Hinzu kommen die Kostenaspekte für viele genetische Blutanalysen und den erhöhten Arbeitsaufwand.
Etabliert hat sich stattdessen der pragmatische Ansatz, die Pharmakogenetik erst dann einzusetzen, wenn sich unter einer Routinetherapie mit Arzneimitteln Probleme wie Unverträglichkeiten oder Wirkungslosigkeit abzeichnen. Geht es allerdings um sehr ernste Erkrankungen und den Einsatz von Medikamenten mit bekannt schweren Anwendungsrisiken, greift die pharmakogenetische Diagnostik bedarfsweise auch schon vor Behandlungsbeginn.
Produkt- und Behandlungsbeispiele
Der hohe therapeutische Nutzen der Pharmakogenetik wird an den nachfolgenden Beispielen deutlich:
Für die Behandlung erhöhter Cholesterinwerte kommen heute in vielen Fällen Substanzen aus der Gruppe der Blutfett-Senker wie beispielsweise Statine zum Einsatz. Sie sind wirksam und gut verträglich, können aber in Einzelfällen zu sehr ernsten Muskelerkrankungen führen. Einen aussagefähigen Beitrag liefert dazu das Schweizer TV-Gesundheitsmagazin „CheckUp“ in einem Video, das zusammen mit der Privatklinikgruppe Hirslanden entstanden ist.
Andere bewährte Arzneimittel wie Psychopharmaka, blutverdünnende Präparate oder Schmerzmittel können bei entsprechender erblicher Veranlagung der Patienten ebenfalls zu starken Unverträglichkeiten führen. Auch hier steuert die pharmakogenetische Untersuchung wesentlich zur Problemlösung bei.
Inzwischen hat sich die Pharmakogenetik auch bei der Behandlung vieler Krebserkrankungen etabliert. Liegt beispielsweise ein mit Hormonen behandelbarer Brustkrebs vor, kommen antiöstrogene Wirkstoffe wie Tamoxifen zum Einsatz. Damit diese Substanz die Krebszellen angreift, muss ein bestimmtes Leberenzym (Fachbezeichnung Cytochrom P450) das Tamoxifen zunächst dafür aktivieren.
Von diesem Enzym existieren allerdings individuell unterschiedliche genetische Varianten und nicht jede kann das Medikament „angriffsbereit“ umwandeln. Betroffene Frauen gelten in der Fachsprache als „schlechte Metabolisierer“. Mit einer molekluargenetischen Analyse lässt sich aber auch hier bereits im Vorfeld eine unwirksame Krebsbehandlung vermeiden und eine wirksame Alternative auswählen.
Stand der Forschung und Entwicklung zur Pharmakogenetik
Die Pharmakogenetik genießt in allen medizinischen Fachkreisen von der Arztpraxis bis hin zur Forschung an den Spitälern ein hohes Ansehen. Wesentlich dazu beigetragen hat der große Erkenntnisgewinn, der seit der Entschlüsselung des menschlichen Erbguts im Jahr 2003 entstanden ist.
Das hat aber nicht zur Folge, dass die Lehrbücher der Medizin wegen dieses innovativen Forschungszweigs völlig neu geschrieben werden müssen. Denn es hat sich herauskristallisiert, dass die Pharmakogenetik das bestehende Wissen ideal ergänzt und erweitert, aber nicht ersetzt. Ebenso steht fest, dass über Jahre hinaus weitere umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsarbeiten für die bekannten Wirkstoffe und jedes neue Therapie- und Präventionskonzept nötig sein werden.
Aus diesem Grund sind auch mehr denn je Kooperationen zwischen reinen Forschungseinrichtungen, Spitälern, ärztlichen privatwirtschaftlichen Einrichtungen und der Arzneimittelindustrie gefragt. In der Summe wird dies eine Entwicklung beschleunigen, die präventive Maßnahmen und die stärker personalisierte Medizin Schritt für Schritt im Interesse der Erkrankten und Versicherten voranbringt.
Kostenaspekte der Pharmakogenetik
Die mithilfe der Pharmakogenetik gewonnenen Erkenntnisse dienen vor allem der erkrankten Einzelperson. Diese erhält so eine auf ihre Situation optimal abgestimmte medikamentöse Therapie. Parallel entstehen deutlich konkretere und zuverlässigere Hinweise für eine zielgerichtete Prävention jedes Behandelten. Als Kürzel für diese moderne, punktgenaue Form der Arzneibehandlung dienen heute meist die Begriffe „personalisierte Medizin“ oder „individualisierte Medizin“.
In aller Regel ist eine bessere und vor allem neuartige Gesundheitsleistung auch mit Kosten verbunden, die nicht in jedem Einzelfall von der obligatorischen Krankenpflegeversicherung eines Landes gedeckt sind. Deutlich mehr Spielraum bietet hier eine private Krankenversicherung, die persönliche Vorstellungen oder geschäftliche Notwendigkeiten einbezieht.
Die Sichtweise des Schweizer Bundesamtes für Gesundheit BAG zur Pharmakogenetik
Das BAG begleitet die Entwicklung der Pharmakogenetik und die sich daraus ergebenden Aspekte der personalisierten Medizin und Prävention seit Jahren intensiv. Dies schließt den regen Austausch mit der medizinischen Forschung ebenso ein wie mit den Gesundheitsbehörden anderer Länder.
Insgesamt sieht das BAG die Entwicklung der personalisierten Medizin durchweg positiv und gibt zudem Hinweise zur weiteren Ausgestaltung. Auch die künftigen Auswirkungen der individualisierten Medizin auf das Schweizer Gesundheitssystem sind Teil der BAG-Überlegungen. In einem Faktenblatt beschreibt das Amt zudem recht konkret und kompakt, wie es im Interesse der Schweizer Bürger damit umgehen wird.
