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Deutschland war einst die Apotheke der Welt. Noch
Anfang der 80er-Jahre waren die beiden weltweit größten Pharmakonzerne
in Deutschland ansässig. Heute findet man unter den Top 15 kein
einziges deutsches Unternehmen mehr. Der Pharmastandort Deutschland
rangiert hinter den USA, der Schweiz, Japan, Großbritannien und
Frankreich. Seit Jahren kommt der größte Teil der
Arzneimittelinnovationen aus den USA. Für die deutschen
Arzneimittelhersteller ist der Technologiewechsel zur Bio- und
Gentechnologie Herausforderung und Chance zugleich. Die Karten werden
neu gemischt. So nimmt der Anteil gentechnisch hergestellter
Wirkstoffe bei den Neuzulassungen stetig zu.
Die Entwicklung neuer Wirkstoffe wird immer
aufwändiger und kostspieliger. Obwohl die Pharmaunternehmen ihre
Forschungsanstrengungen verdoppelt haben, sinkt die Zahl neuer
zugelassener Wirkstoffe kontinuierlich. "Heutzutage ist es viel
schwieriger ein Medikament auf den Markt zu bringen als noch vor zehn
Jahren", erklärt Prof. Dr. Uwe Heinrich, der Vorsitzende des
Fraunhofer-Verbunds Life Sciences: "Pharmaforschung ist ein
risikoreiches Geschäft. Die Entwicklung eines innovativen
Arzneimittels bis zur Marktreife dauert heute im Schnitt zehn bis
zwölf Jahre und kostet etwa 800 Millionen US-Dollar - ohne
Markteinführungskosten. Von 5 000 bis 10 000 untersuchten Substanzen
schaffen es nur etwa fünf bis zur klinischen Prüfung und lediglich ein
einziger Wirkstoff bringt es bis zum zugelassenen Medikament. Viele
Projekte müssen nach jahrelanger Entwicklung in der klinischen
Forschung abgebrochen werden - wegen nicht ausreichender Wirksamkeit
oder wegen nicht akzept-abler Nebenwirkungen. Besonders diese Abbrüche
verursachen die hohen Forschungs- und Entwicklungskosten." Längst
nicht alle zugelassenen Medikamente spielen die Entwicklungskosten
ein.
Bevor ein Medikament auf den Markt kommt, müssen
seine Qualität, Wirksamkeit und Sicherheit nachgewiesen werden. Für
jedes neue Anwendungsgebiet muss dieser Nachweis neu erbracht werden.
In den vergangenen Jahren haben sich die Anforderungen deutlich
verschärft. Für klinische Studien ist die Zusammenarbeit von
Arzneimittelherstellern und Ärzten mit ihren Patienten auf der Basis
international anerkannter Richtlinien unerlässlich.
"Die Arzneimittelforschung hat ein
Produktivitätsproblem", bringt Prof. Heinrich die Problematik auf den
Punkt: "Wir müssen den Output erhöhen und die verschiedenen Stufen der
Entwicklung effizienter gestalten. Es geht darum, sowohl die Zeit zu
verkürzen als auch die Kosten zu reduzieren." Die Wirkstoffsuche ist
heute nicht mehr der Engpass. Durch die moderne Genom- und
Proteomforschung werden ständig neue Targets - das sind Angriffspunkte
für Medikamente - gefunden.
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Nur wenige Substanzen erreichen das Ziel.
© VFA - Verband Forschender
Arzneimittelhersteller |
Doch damit müssen immer mehr potenzielle
Wirkstoffkandidaten validiert und auf unerwünschte Nebenwirkungen hin
untersucht werden. Oberstes Ziel ist, in der riesigen Zahl der
Wirkstoff-Kandidaten schnell die Spreu vom Weizen zu trennen. Je
später eine Subs-tanz mit ungenügender Wirksamkeit und/oder nicht
akzeptabler Nebenwirkung aus dem Rennen fällt, desto größer ist der
Verlust. Über die Hälfte der Entwicklungskosten eines neuen
Medikaments entfallen auf die zweite Phase mit den umfangreichen und
mehrstufigen klinischen Studien mit Patienten. "Wenn wir hier von fünf
Medikamenten zwei zum Ziel bringen, statt wie bisher nur ein einziges,
können hunderte Millionen Dollar gespart werden", betont Heinrich.
Ziel ist, die Substanzen möglichst frühzeitig und mit hoher
Prädiktivität für mögliche kinetische, metabolische wie auch
erwünschte und unerwünschte humanspezifische Effekte zu testen, bevor
wir in die kostenträchtige klinische Entwicklung eintreten", fasst er
zusammen. Ein Weg sind neue molekulargenetische Verfahren, wie sie in
der Pharmako- und Toxikogenomic entwickelt werden.
Diese Methoden helfen gleichzeitig, ein Problem der
bisherigen Therapien zu lösen: Medikamente können nämlich bei jedem
Menschen anders wirken, bei vielen Patienten wirken sie überhaupt
nicht und bei zehn Prozent lösen sie sogar massive Nebenwirkungen aus.
Dem Arzt bleibt häufig nichts anderes übrig als auszuprobieren,
welches Mittel in welcher Dosierung am besten anschlägt. Heute weiß
man, dass sich die unterschiedliche Reaktion auf Medikamente u.a. auf
kleinste genetische Unterschiede zurückführen lässt, die die
Verstoffwechselung der Medikamente regulieren. Pharmakogenetiker haben
auf dieser Basis die Vision einer individuellen Therapie entwickelt:
die richtige Medizin mit der richtigen Dosierung zur richtigen Zeit.
"Die Frage moderner Arzneimittelforschung ist also
nicht nur, wie bekommt man schnellere, sondern vor allem auch
aussagekräftigere Ergebnisse über substanzspezifische
Stoffwechselprozesse bei Menschen", erklärt Heinrich. Dringend
erforderlich sind neue Testsysteme, die schon sehr frühzeitig bei der
Entwicklung eines Medikaments eine möglichst sichere Aussage über
Wirkungsstärke, Nebenwirkungen, Pharmakokinetik und Interaktion der
Mittel beim Menschen zulassen.
Einen entscheidenden Beitrag könnte die Genomik
liefern. Am Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle
Medizin ITEM verfolgt Prof. Jürgen Borlak diesen Weg: "Wir ermitteln
die Genexpressionsprofile, zum Beispiel in der Leber, von Substanzen,
deren schädigende Wirkung bekannt ist. Tritt bei einem unbekannten
Wirkstoffkandidaten eine vergleichbare Signatur auf, liegt der
Verdacht nahe, dass ähnliche Probleme auftreten. Mit unserer
toxikogenomischen Datenbank, die in einer ersten Stufe
Genexpressionsdaten und die klinischen Nebenwirkungsprofile von 150
bekannten Pharmaka enthalten wird, können wir die Entwicklung von
Arzneien beschleunigen und gleichzeitig ihre Sicherheit erhöhen. Die
Daten ermitteln wir aus in-vivo- und in-vitro-Untersuchungen, wobei
die in-vitro-Untersuchungen auch Zellen des Menschen einschließen."
Heute kann man das genetische Profil der Patienten
bereits in die klinische Prüfphase miteinbeziehen. Sind diese Daten
relevant für die Zulassung hat das weitreichende Folgen für die
Markteinführung des Medikaments: Man muss genau angeben, für welche
Personengruppe die Arznei in welcher Dosierung geeignet ist. Damit hat
man eine individualisierte Behandlung. "Dieses Medikament muss mit
Diagnose-Kit verkauft werden, damit der Arzt ermitteln kann, welchen
Genotyp der zu behandelnde Patient hat", sagt Heinrich. Erste
genetische Stoffwechsel-Chips sind schon auf dem Markt.
Die Fraunhofer-Forscher beschränken sich nicht auf
die biologische Validierung neuer Wirkstrukturen und auf die Präklinik,
sondern sehen gerade in der engen Verknüpfung mit der klinischen
Forschung großes Potenzial. Die direkte Rückkopplung zwischen
Präklinik und Klinik und die möglichst frühzeitige Information über
die Wirksamkeit beim Menschen führt schneller zum Entwicklungserfolg
und spart Kosten. "Am ITEM haben wir, was die Erkrankung des
Atemtrakts betrifft, alle Untersuchungsmöglichkeiten bis hin zur
frühen klinischen Wirksamkeitsprüfung und den verschiedenen, für die
Zulassung eines neuen Medikaments notwendigen klinischen Studien unter
einem Dach", bemerkt Heinrich. "Das ist einzigartig." Für die
Beurteilung der gewünschten und der unerwünschten gesundheitlichen
Wirkung auf den Atemtrakt werden in der klinischen Allergie-, Asthma-
und Inhalationsforschung in nationaler und internationaler
Zusammenarbeit klinische Studien für die Medikamentenentwicklung, aber
auch klinische Studien für umwelt- und arbeitsmedizinische
Fragestellungen durchgeführt.
Der Fraunhofer-Verbund Life Sciences hat durch sein
breites Kompetenzspektrum den Vorteil, unterschiedliche biologische,
chemische und physikalische Informationen verknüpfen zu können, die
aus verschiedenen biologischen Systemen - Pflanze, Tier, Mensch -
stammen. Außerdem will der Verbund den Engpass schliessen, der sich
für viele Unternehmen der Biotechnologie-Branche und
Forschungsinstitute sowie für die öffentlich geförderte
Verbundforschung ergibt: die wirtschaftliche Herstellung auch
kleinerer Mengen von klinischen Prüfpräparaten. Um zulassungsrelevante
präklinische und klinische Studien zur Arzneimittelprüfung durchführen
zu können, müssen die Substanzen in ausreichenden Mengen nach
GMP-Richtlinien - Good Manufacturing Practice - zur Verfügung gestellt
werden. Gerade bei gentechnisch hergestellten Medikamenten ist diese
Produktionsweise sehr aufwändig und teuer. Der Verbund Life Sciences
verfolgt die koordinierte Implementierung von GMP-Anlagen und wird in
Abhängigkeit von den Marktbedürfnissen gemeinsam mit anderen
Fraunhofer-Instituten und Forschungsorganisationen eine hochattraktive
Plattform für Prozessentwicklung und frühe Produktion von
biopharmazeutischen Produkten aufbauen.
Der Fraunhofer-Verbund Life Sciences unterstützt
die Pharmahersteller intensiv beim technologischen Wandel. Denn auch
bei Arzneimitteln führt der Weg aus der Krise über innovative
Produkte, das heißt bessere Medikamente. |
