An der Wurzel des Übels

12. Juli 2007, 16:35
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Das menschliche Genom ist entschlüsselt - Ziel der Forschung ist es jetzt, Krankheitsauslöser in der DNA zu identifizieren

Im Grunde klingt alles ganz einfach. Krankes Gewebe sieht anders aus als gesundes, und das bis in molekulare Strukturen. Es geht um die Proteine im menschlichen Körper, von denen es zwischen 50.000 und 100.000 gibt. Deren Produktion ist durch die Gene - sie sind die Baupläne der Proteine - bestimmt, aber auch durch Umweltfaktoren beeinflusst.

Krankmachende Dynamik

Wenn Produktionsprozesse im Körper aus dem Ruder laufen und daraus schädliche Produkte entstehen, gefährden sie - werden sie nicht bekämpft - à la longue das gesamte System. Und genau um die Erforschung von krankmachender Dynamik geht es in den wissenschaftlichen Labors pharmazeutischer Großbetriebe. Wie entstehen Krankheiten auf molekularer Ebene? Wie schnell lassen sich solche Fehlentwicklungen entdecken? Und wie entwickelt man Gegenstrategien?

Sisyphos-Arbeit

"Marker finden," nennt es Beatus Ofenloch-Hähnle, Leiter der Forschung und Entwicklung heterogener Testverfahren bei Roche Diagnostics, und meint die Suche nach Proteinen, die charakteristisch für bestimmte Krankheiten sind. Kranke Zellen minus gesunde Zellen: Das sind jene Elemente, die es zu untersuchen gilt, weil es Marker, also Krankheitsanzeiger, sein könnten.

Für diese Entdeckerarbeit braucht man Werkzeuge, die Roche Diagnostics, ein Geschäftsbereich des Arzneimittelherstellers Hoffmann La-Roche, für die Forschungslabors dieser Welt entwickelt: etwa den Genome Sequencer, mit dem sich 20 Millionen Basenpaare der DNA in nur vier Stunden entziffern lassen, oder Geräte zur Polymerase-Kettenreaktion (PCR), die es erlauben, bestimmte DNA- und RNA-Segmente vollautomatisch milliardenfach zu kopieren, um aus noch so kleinen Proben genetisches Material soweit zu vervielfachen, dass es nachweisbar wird.

Suche nach Markern

Die Identifizierung des genetischen Codes einer Zelle ist wichtig bei der Suche nach Markern. Wirklich tauglich sind die Sequenzierer-Werkzeuge aber erst seit Kurzem. Denn eine einzige menschliche Zelle besteht aus drei Milliarden Basenpaaren - das entspricht 3000 Büchern mit je 1000 Seiten -, die von Mensch zu Mensch im Grunde identisch sind und nur in kleinen Varianten, metaphorisch gesehen etwa in einzelnen Buchstaben, voneinander abweichen.

Unterschiedliche Gründe

Und genau um diese Abweichungen geht es im Krankheitsfall. Das ist umso diffiziler, als "auf molekularer Ebene ein Krankheitsbild, zum Beispiel Krebs, aus ganz unterschiedlichen Gründen entstehen kann", erklärt Ofenloch. Man nimmt an, dass eine Vielzahl von Markern im Spiel ist. Im niederbayrischen Penzberg bei Roche Diagnostics wird nach Markern gefahndet: von 100 Kandidaten schafft es gerade mal einer, ein handfestes Produkt zu werden. Dieses Produkt ist bei Roche Diagnostics übrigens das Tool, mit dem sich Marker in Blutproben schnell nachweisen lassen.

Personalisierung

"Viele Krankheiten werden heute noch nach dem Gießkannenprinzip behandelt. Aber Brustkrebs ist nicht gleich Brustkrebs, je genauer wir spezifizieren können, umso individueller könnten Behandlungen sein", erklärt Andrijka Kashan, Geschäftsführerin von Roche Diagnostics Österreich. Je besser man den Feind, den Krankmacher, kennt, umso genauer kann er vernichtet werden. Roche Diagnostics liefert das Rüstzeug für Labors, das heißt maschinelle Laborroutinen in Krankenhäusern. Die Vision: Krankheiten aufspüren, noch bevor sie zum Ausbruch kommen.

Regelmäßige Screenings

Das würde dazu beitragen, das Gesundheitssystem finanziell zu entlasten, meint Kashan und kann sich regelmäßige Screenings in der Bevölkerung vorstellen. Allein: Das Gesundheitssystem spare an der Diagnostik, sagt Kashan, und deshalb werden neue Marker zur Früherkennung von Erkrankungen, die eventuell therapeutische Konsequenzen haben, oft nicht einmal honoriert. Anteilsmäßig jedenfalls investiert das Gesundheitssystem 16-mal mehr in Arzneimittel.

"Eine Erweiterung des pharmazeutischen Arsenals, bringt aber nichts, wenn wir Krankheiten nicht schneller erkennen", sagt Ofenloch. Das Gegenargument der Skeptiker: je mehr Screenings, umso mehr Krankheitsfälle werden diagnostiziert, das treibt die Behandlungszahlen und -kosten in die Höhe und arbeitet wiederum den Arzneimittelherstellern in die Tasche. Es geht auch in der Diagnostik um die Finanzierung: ein einziger Marker kostet rund 12 Millionen Euro in der Entwicklung. (Karin Pollack/FORSCHUNG SPEZIAL/27.12.2006)

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    Die Vision der Wissenschaft ist es, Marker, also Proteine, die Krankheiten anzeigen, zu identifizieren und diagnostisch und therapeutisch nutzen zu können.

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