Entwicklung neuer Medikamente mithilfe der Stammzelltechnologie.

Aufgrund ihrer Fähigkeit, sich in viele verschiedene Zelltypen zu differenzieren, werden Stammzellen bei der Behandlung vieler Krankheiten eingesetzt und spielen eine entscheidende Rolle in der medizinischen Forschung und Arzneimittelentwicklung.

Stammzellen spielen eine grundlegende Rolle bei der Entwicklung neuer Medikamente. Die meisten neuen Medikamente müssen heute Tierversuche (In-vivo-Tests) durchlaufen, bevor sie am Menschen angewendet werden dürfen. Selbst wenn sich Medikamente bei Tieren als gut verträglich erweisen, gibt es jedoch keine Garantie für ihre absolute Sicherheit beim Menschen. Die ideale Lösung für das Problem der Nebenwirkungen von Medikamenten besteht darin, sie an menschlichen Zellen (In-vitro-Tests) zu testen, bevor sie in klinischen Studien am Menschen erprobt werden.

Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass Stammzellen ein wirksames Instrument für die Arzneimittelforschung und -entwicklung darstellen. Eine Studie (2023) wies darauf hin, dass Stammzellen eine ideale In-vitro-Testplattform für die pharmakologische Forschung bieten. Sie ermöglichen die Identifizierung neuer molekularer Zielstrukturen, die Bewertung der pharmakologischen Wirkung von Substanzen und die Vorhersage der klinischen Wirksamkeit. Ein Paradebeispiel ist die Erzeugung von Krebsmodellen aus patienteneigenen Stammzellen zur Beurteilung der Wirksamkeit von Immuntherapien.

Neben dem Ersatz von verlorenem oder beschädigtem Gewebe tragen Stammzellen auch zur Beschleunigung der Arzneimittelforschung und des Wirkstoff-Screenings bei. Indem sie Stammzellen nutzen, um Krankheiten auf zellulärer Ebene nachzubilden, können Wissenschaftler die Mechanismen der Krankheitsentstehung besser verstehen und so Wirkstoffe mit Potenzial für die Arzneimittelentwicklung effektiver identifizieren.

Laut dem California Institute of Regenerative Medicine (CIRM) wird der Einsatz von Stammzelltechnologien nach Aufklärung von Krankheitsmechanismen die Zeit und Kosten der Medikamentenentwicklung verkürzen. Es wird erwartet, dass die Stammzelltechnologie die Fähigkeit von Pharmaunternehmen, neue Medikamente deutlich früher im Entwicklungsprozess auf Nebenwirkungen zu untersuchen, erheblich verbessert und somit die Entwicklungszeit neuer Medikamente signifikant reduziert.

Viele Länder weltweit , darunter die USA, Kanada, Deutschland, Japan und China, haben Stammzelltechnologien erfolgreich zur Entwicklung neuer Medikamente eingesetzt. Die gängigsten Technologien sind derzeit die iPS-Zell-Technologie (induzierte pluripotente Stammzellen) und der somatische Zellkerntransfer (SCNT). Mithilfe von iPS- und SCNT-Technologien erzeugte pluripotente Stammzellen bilden Zelllinien mit genetischen Eigenschaften, die mit denen des Zellspenders identisch sind.

Ein Beispiel hierfür ist die Forschung zur Entwicklung von Medikamenten, die Parkinson hemmen. Die Forschung beginnt mit der Entnahme einer kleinen Hautprobe von einem Parkinson-Patienten. Wissenschaftler kultivieren diese Zellen anschließend unter speziellen Bedingungen, um sie in Nervenzellen umzuwandeln, die den geschädigten Zellen im Gehirn des Patienten gleichen. Nach einer Beobachtungsphase bilden diese neuen Zellen den Verlauf der Parkinson-Krankheit in einer Zellkulturschale präzise nach. Forscher beobachten die Veränderungen, die während des Krankheitsbeginns in den Zellen auftreten, genauestens. Dies ermöglicht die Entwicklung von Methoden für ein früheres Wirkstoff-Screening und trägt dazu bei, das Fortschreiten der Parkinson-Krankheit zu verhindern, zu verlangsamen, zu stoppen oder sogar umzukehren.

Andererseits werden Stammzellen auch zur Beurteilung der Sicherheit und potenzieller Risiken neuer Medikamente eingesetzt. Laut Dr. Bruce Conklin, leitender Forscher am Gladstone Institute of Cardiovascular Disease, ist das Wirkstoff-Screening mit pluripotenten Stammzellen eine effektive Methode, um toxische Nebenwirkungen zu erkennen. Stammzellen werden zu ausgereiften Zelltypen wie Herz-, Leber- oder Gehirnzellen kultiviert und anschließend neuen Medikamenten und/oder potenziellen Umwelteinflüssen ausgesetzt, um mögliche Nebenwirkungen zu erfassen. So werden beispielsweise neuronale Stammzellen zur Erforschung der Alzheimer-Krankheit und zum Screening von Beta-Amyloid-Inhibitoren verwendet.

Tatsächlich dauert die Arzneimittelprüfung Jahre und kostet Millionen von Dollar. In den Vereinigten Staaten muss ein neues Medikament vier Phasen durchlaufen, bevor es auf den Markt kommen kann: Entdeckung und Entwicklung, präklinische Forschung, klinische Studien und die Bewertung durch die FDA. Die Zeit, die ein Medikament benötigt, um diese verschiedenen Entwicklungsphasen zu durchlaufen und die Zulassung der Europäischen Arzneimittel-Agentur (EMA) oder der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) zu erhalten, beträgt durchschnittlich zehn Jahre.

Langfristig eröffnen Stammzellen neue Wege für die personalisierte Arzneimitteltherapie. Durch die Erstellung individueller Krankheitsmodelle mithilfe patienteneigener Stammzellen können Wissenschaftler und medizinisches Fachpersonal die Reaktion jedes Patienten auf verschiedene Medikamente vorhersagen, die Behandlungserfolge steigern und die Genesungszeit verkürzen.

Quelle: https://baodautu.vn/phat-develop-new-drugs-from-stem-cell-technology-d227540.html