Entwicklung neuer Medikamente aus Stammzelltechnologie

Da Stammzellen die Fähigkeit besitzen, sich in viele verschiedene Zelltypen zu differenzieren, werden sie bei der Behandlung vieler Krankheiten eingesetzt und spielen eine wichtige Rolle in der medizinischen Forschung und Arzneimittelentwicklung.

Stammzellen spielen eine grundlegende Rolle bei der Entwicklung neuer Medikamente. Heutzutage müssen die meisten neuen Medikamente Tierversuche (In-vivo-Tests) durchlaufen, bevor sie am Menschen angewendet werden dürfen. Selbst wenn ein Medikament bei Tieren vollständig geeignet ist, kann jedoch nicht garantiert werden, dass es beim Menschen völlig unbedenklich ist. Die ideale Lösung für das Problem der Nebenwirkungen von Medikamenten besteht darin, das Medikament an menschlichen Zellen (In-vitro-Tests) zu testen, bevor es in klinischen Studien am Menschen eingesetzt wird.

Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass Stammzellen wirksame Werkzeuge für die Arzneimittelforschung und -entwicklung darstellen. Eine Studie (2023) belegte, dass Stammzellen eine ideale In-vitro-Testplattform für die pharmakologische Forschung bieten. Sie ermöglichen die Identifizierung neuer molekularer Zielstrukturen, die Bewertung pharmakologischer Wirkungen von Substanzen und die Vorhersage der klinischen Wirksamkeit. Typische Beispiele hierfür sind die Erzeugung von Krebsmodellen aus Patientenstammzellen zur Evaluierung der Wirksamkeit von Immuntherapien.

Neben dem Ersatz von verlorenem oder beschädigtem Gewebe können Stammzellen auch die Arzneimittelforschung und das Screening beschleunigen. Indem sie Stammzellen nutzen, um Krankheiten auf zellulärer Ebene zu simulieren, können Wissenschaftler Krankheitsmechanismen besser verstehen und Wirkstoffe mit Arzneimittelpotenzial effektiver testen.

Laut dem California Institute for 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 testen, 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. Aktuell sind die Technologien zur Erzeugung pluripotenter Stammzellen (iPS-Zellen) und der somatische Zellkerntransfer (SCNT) am weitesten verbreitet. Mithilfe von iPS-Zellen und SCNT erzeugte pluripotente Stammzellen bilden Zelllinien mit genetischen Eigenschaften, die mit denen des Zellspenders identisch sind.

Ein Beispiel hierfür ist die Forschung zur Entwicklung entzündungshemmender Medikamente für Parkinson-Patienten. Der Forschungsprozess beginnt mit der Entnahme einer kleinen Hautzellprobe von einem Parkinson-Patienten. Wissenschaftler kultivieren diese Zellen unter speziellen Bedingungen, um sie in Nervenzellen umzuwandeln, die den geschädigten Zellen im Gehirn des Patienten ähneln. Nach einer Beobachtungsphase bilden diese neuen Zellen den Krankheitsverlauf von Parkinson in der Zellkultur präzise nach. Forscher beobachten detailliert die Veränderungen, die in den Zellen zu Beginn der Erkrankung auftreten. Dadurch entwickeln sie Methoden zur frühzeitigen Wirkstoffprüfung und können so dazu beitragen, das Fortschreiten von Parkinson zu verhindern, zu verlangsamen, zu stoppen oder sogar umzukehren.

Stammzellen werden auch zur Bewertung 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. Dazu werden Stammzellen zu ausgereiften Zelltypen wie Herz-, Leber- oder Gehirnzellen kultiviert und anschließend neuen Medikamenten und/oder potenziellen Umwelteinflüssen ausgesetzt, um mögliche Nebenwirkungen zu erfassen. Beispielsweise werden 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 darf: Entdeckung und Entwicklung, präklinische Forschung, klinische Studien und die Prüfung durch die FDA. Darüber hinaus beträgt die durchschnittliche Dauer, bis ein Medikament die verschiedenen Entwicklungsphasen durchläuft und die Zulassung durch die Europäische Arzneimittel-Agentur (EMA) oder die US-amerikanische Arzneimittelbehörde (FDA) erhält, zehn Jahre.

Langfristig eröffnen Stammzellen neue Wege für die personalisierte Arzneimitteltherapie. Durch die Erstellung individueller Krankheitsmodelle mithilfe der patienteneigenen Stammzellen können Wissenschaftler und medizinische Fachkräfte vorhersagen, wie jeder Patient auf welches Medikament ansprechen wird. Dies erhöht die Erfolgsrate der Behandlung und verkürzt die Genesungszeit.

Quelle: https://baodautu.vn/phat-trien-thuoc-moi-tu-cong-nghe-te-bao-goc-d227540.html