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Julia Kirchheiner will Medikamente für Kranke

Arzneimittel sollen eher Krankheiten behandeln als Kranke. Das will die Ulmer Forscherin Julia Kirchheiner ändern. Die 37-jährige gehört zu den wenigen deutschen Fachleuten für das Forschungsgebiet Pharmakogenetik, das die genetischen Ursachen für individuelle Unterschiede in der Wirksamkeit von Arzneimitteln erforscht. Ihr Ziel: jeder Patient soll mit dem individuell richtigen Medikament und der passenden Dosis behandelt werden.

Prof. Julia Kirchheiner strebt eine individualisierte Arzneimitteltherapie an. © Uni Ulm

Hehre Forschungsziele? "Keineswegs", sagt die Pharmakologin und verweist auf Zahlen aus internationalen Erhebungen in USA und Europa, wonach Nebenwirkungen von Arzneimitteln die fünft-, nach anderen Zahlen die siebthäufigste Todesursache in den USA sind. Dort ist die amerikanische Zulassungsbehörde für neue Medikamente (FDA) – auch mit Kirchheiners Mitarbeit – gerade dabei, aus den vorläufigen die endgültigen Richtlinien für die Durchführung pharmakogenetischer Tests in der Arzneimittelforschung festzulegen. „Das wird auch für uns wichtig werden“, ist die Pharmakologin überzeugt.

Man weiß es schon lange

Das richtige Medikament für den richtigen Patienten in der richtigen Dosis. Ein Balkendiagramm veranschaulicht die hohe Ineffektivitätsrate von Arzneimitteln, die in der Onkologie bei 75, bei Alzheimer beispielsweise bei 70 Prozent liegt. Hinzu kommt, was das zweite Balkendiagramm veranschaulicht, dass die fünft-, nach anderen Zahlen, die siebthäufigste Todesursache die schädlichen Nebenwirkungen von Arzneimitteln sind. Zwei Bilder zeigen eine ältere Patientin, der eine Mitarbeiterin aus dem Gesundheitswesen die tägliche Ration Pillen zum Essen reicht.
Viele Arzneimittel helfen nicht, an ihren Nebenwirkungen sterben viele Patienten. © Julia Kirchheiner

Dass jeder Kranke ein bestimmtes Medikament anders verträgt, unterschiedlich schnell aufnimmt, im Stoffwechsel verarbeitet und wieder ausscheidet, weiß man nach Kirchheiners Worten schon seit mehr als 30 Jahren. Dass die Ursachen für diese Unterschiede in bestimmten Genvarianten liegen, hat man auch bereits schon vor 20 Jahren entdeckt.

Es fehlt an Aufklärung und Anwendung

Julia Kirchheiner (stehend) mit Mitarbeiterin im Labor. © Kirchheiner

„Wir wissen schon so viel über genetische Mechanismen der Arzneimittelwirkung, aber keiner wendet dieses Wissen an“. Diese offene Frage treibt Julia Kirchheiner um, und erklärt ihre vielfältige Aufklärungsarbeit bei Patienten und behandelnden Ärzten.

Zur Pharmakogenetik gelangte Kirchheiner früh; bereits in ihrer Doktorarbeit beschäftigte sie sich mit genetischen Mechanismen bei der Krebsentstehung. An der Psychiatrie der FU Berlin, wo sie Ärztin im Praktikum war, wirkte sie mit an einer großen pharmakogenetischen Studie, untersuchte Wirkung und Nebenwirkung von Arzneimitteln bei Schizophrenen. Ab 1999 bis 2003, arbeitete und forschte sie am Institut für Klinische Pharmakologie der Berliner Charité bei Prof. Ivar Roots.

Unterschiede bis zum Zwanzigfachen

Dort führte sie 2001 eine systematische Metaanalyse aller Studien zu Antidepressiva durch und entwickelte daraus Dosisempfehlungen für die Kliniker. Bei zahlreichen Medikamenten zeigten sich bis zu zwanzigfache Unterschiede im Blutspiegel zwischen ultraschnellen und extrem langsamen „Metabolisierern“.

Bis Psychopharmaka ihre Wirkung bei Depressiven entfalten, vergeht nach Kirchheiners Worten viel Zeit, zu viel Zeit. Hier erhofft sich die Forscherin Hilfe von der Pharmakogenetik: „Man wüsste gerne, ob das Medikament richtig dosiert ist, hätte gerne noch mehr Hinweise, ob es für diesen Patienten auch das optimal ausgewählte Medikament ist."

Nutznießer: sekundär-prophylaktische Therapien

Pharmakogenetische Erkenntnisse kommen Langzeittherapien zugute, deren Wirksamkeit sich schlecht oder auch erst spät messen lässt. Nach Kirchheiner sind dies sekundär-prophylaktische Therapien in der kardiovaskulären Medizin wie zum Beispiel Betablocker oder Blutfettsenker, aber auch langjährige Therapien bei Erkrankungen der Psyche und Arzneimitteltherapien in der Onkologie.

Nur den Tumor bekämpfen reicht nicht

In der Krebstherapie, nennt Kirchheiner ein Beispiel, werde mittlerweile sehr auf den Patienten bzw. dessen Tumor zugeschnitten behandelt. Zusätzlich zu den Eigenschaften der Tumorzellen, fordert die Pharmakologin, müsste die Therapie aber auch die individuelle Verträglichkeit des Patienten berücksichtigen. Bei deutschen Stiftungen (Carreras, Sander) gewinne dieser Ansatz und damit auch das Interesse an der Pharmakogenetik an Bedeutung, sagt Kirchheiner.

Der Weg von den Laboren in die Klinik ist weit und holprig

So wirkt Tamoxifen, eine von der FDA zugelassene Substanz zur Brustkrebs-Vorsorge bei sieben Prozent der Patientinnen aufgrund einer genetischen Variante im Stoffwechsel nicht, nennt Kirchheiner ein Beispiel für den Nutzen pharmakogenetischer Tests. Deren Nutzen indessen steht außer Frage: die Methoden sind etabliert und die Krankenkassen bezahlen solche Tests.

Was aber fängt der Kliniker mit einem Genotyp an, wann muss was getestet werden, wird die genetische Variante auch bei der Co-Medikation wirksam? All diese Fragen zu beantworten erfordert individuelle Beratung. Genau hier, bei der Übertragung der Forschungserkenntnisse zum Patienten in die Klinik, hapert es nach Kirchheiners Erfahrung.

Aufklärung, Aufklärung und noch einmal Aufklärung

In ihren Augen ist deshalb die Aufklärung für (niedergelassene) Ärzte wie für Patienten „das Wichtigste“. Auch der Mediziner-Nachwuchs wird mittlerweile besser informiert. Das weiß die Ulmerin aus erster Hand, schrieb sie doch an einem aktuellen großen pharmakologischen US-Lehrbuch mit, das der Pharmakogenetik ein großes Kapitel widmet.

Ihre eigene Forschung siedelt Kirchheiner selbst nah am Patienten an. In vielen Studien hat sie die Wirkung von Antidepressiva oder von Antidiabetika in Abhängigkeit von unterschiedlichen Genotypen bei Patienten untersucht. Getrieben von der Überzeugung, dass diese Erkenntnisse in der Klinik umgesetzt werden müssen, erstellte sie systematische Übersichtsarbeiten zu pharmakogenetisch basierten Dosisempfehlungen für Psychopharmaka, internistische Medikamente und Krebsarzneien. Diese Expertise wird Kirchheiner im Frühjahr 2009 auf Einladung der FDA bei einem sechswöchigen „Sabbatical“ bei der amerikanischen Zulassungsbehörde für Arzneimittel einbringen.

Versetzt der Glaube Therapien?

Dass zu einer auf die Person des Patienten abgestimmten Therapie noch viel mehr als molekulare Tests gehören, weiß natürlich auch Julia Kirchheiner. Gerade eben startet sie in Zusammenarbeit mit der Kinder- und Jugendpsychiatrie eine Studie zur Einstellung von Patienten gegenüber Arzneimitteln (medical believes). Es soll untersucht werden, inwieweit in der Bevölkerung der Glaube an die Heilkraft pflanzlicher Medikamente den chemischen Medikamenten entgegenläuft. Zusammen mit dem Hallenser Gastroenterologen Thomas Seufferlein hofft sie auf Mittel für eine Studie, in der geklärt werden soll, ob Grüntee oder dessen Extrakt zur Prophylaxe gegen Darmkrebs geeignet ist.

Noch stößt Kirchheiners Ansatz bei vielen Fördereinrichtungen auf ein reserviertes Echo. Ihre Drittmittel erhält sie momentan vor allem von der EU und von privaten Stiftungen. Unterdessen sammelt sie weitere Erkenntnisse, um die auf den Patienten zugeschnittene Arzneimitteltherapie zu verbessern.

Wirkung von Antidepressiva besser vorhersagen

Das Bild zeigt die Ulmer Pharmakologin Julia Kirchheiner inmitten ihrer Arbeitsgruppe vor dem Gebäude der Ulmer Universität im Science Park I in der Helmholtzstraße 20.
Kirchheiners Arbeitsgruppe startet gerade Arbeiten zur besseren Vorhersage der Wirksamkeit von Antidepressiva. © Kirchheiner

So startet ihre Arbeitsgruppe gerade Studien zur besseren Vorhersage der individuellen Wirkung von Antidepressiva, auf die etwa jeder dritte Patient nicht ausreichend anspricht. Wäre man in der Zukunft in der Lage, die Auswahl eines Medikamentes gegen Depression auf die individuellen Eigenschaften des Patienten abzustimmen, ließen sich die langen Wartezeiten auf die ausreichende Wirkung vermeiden, erklärt Kirchheiner.

In der Indikation Krebs untersucht Kirchheiner pharmakogenetische Mechanismen, die für die beträchtlichen Nebenwirkungen dieser starken Medikamente im individuellen Fall bedeutsam sein können. So gibt es häufig starke Abfälle in normalen Blutzellen, weshalb die Patienten ein hohes Risiko haben, an Infektionen wie Lungenentzündung zu erkranken. Die Zeit, bis sich die normalen Blutzellen von der Therapie wieder erholt haben, variiert von Patient zu Patient und es sind bisher keine Biomarker bekannt, die die Dauer dieser Blutbildveränderungen vorhersagen helfen.

Erweitertes Verständnis von Pharmakogenetik

Die Ulmer Wissenschaftlerin steht für einen erweiterten Begriff von Pharmakogenetik ein, der sich nicht im Metabolismus und dem Transport von Arzneimitteln erschöpft, sondern sich auch mit den ungleich komplexeren Wirkstrukturen beschäftigt. Hier untersucht Kirchheiner genetische Mechanismen, die die Nebenwirkungen von Hemmstoffen für Wachstumsfaktor-Rezeptoren (EGF-R), welche bei unterschiedlichen Krebstherapien eingesetzt werden, beeinflussen. Hier stellt sich die Frage, warum einige Patienten auf diese Medikamente mit einem starken Hautausschlag reagieren und andere nicht.

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