Wie wird die Präzisionsmedizin klinische Studien verändern?

Die Präzisionsmedizin ist nicht die Norm, aber sie ist vielversprechend für Krankheiten wie Epilepsie, Mukoviszidose und Krebs. Erfahren Sie, wie sie die Behandlung und klinische Studien verändern könnte.

Brandie Jefferson hat an einem halben Dutzend klinischer Studien teilgenommen, seit bei ihr 2005 Multiple Sklerose (MS) diagnostiziert wurde. Sie glaubt, dass sie am meisten von einer Vitamin-D-Studie profitiert hat, die sie abbrechen musste, nachdem hohe Dosen ihren Kalziumspiegel im Blut in die Höhe getrieben hatten. Jetzt kann ihr Arzt ihre Vitamin-D-Verordnung besser auf sie abstimmen, sagt die in Baltimore lebende Frau.

Da sich klinische Studien im Zeitalter der Präzisionsmedizin weiterentwickeln, könnte Jefferson sogar noch mehr von ihnen profitieren. Anstatt für eine Studie ausgewählt zu werden, nur weil sie an MS leidet, könnte sie aufgrund eines genetischen Merkmals ausgewählt werden, das die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass sie gut anspricht.

Die Präzisionsmedizin ist bei den meisten Krankheiten noch nicht die Norm. Aber diese hochmodernen Behandlungen helfen bereits bei der Behandlung von Krankheiten, die einen starken genetischen Zusammenhang aufweisen, wie Epilepsie, Mukoviszidose und einige Krebsarten. Neben einer begrenzten Anzahl größerer klinischer Studien werden jetzt auch Ein-Personen-Studien, so genannte n of 1-Studien, durchgeführt.

Das MATCH-Projekt des National Cancer Institutes ist eine weitere neue Form von Studien, die durch die Suche nach Präzisionsbehandlungen entstanden ist. Dabei wird die Tumor-DNA von etwa 6.000 Menschen untersucht, deren Tumore nicht auf Standardbehandlungen ansprechen. Diejenigen mit Genveränderungen (Ärzte nennen sie "Mutationen"), für die es gezielte Behandlungen gibt, werden in verschiedenen Teilen der Studie diesen Medikamenten zugewiesen.

Klinische Studien 101

In den Vereinigten Staaten sind mehr als 105.000 klinische Studien registriert, weltweit sind es mehr als 300.000. In diesen Studien wird untersucht, ob Medikamente, medizinische Geräte und andere Behandlungsmethoden (wie die Einnahme von Vitamin D gegen MS-Symptome) wirksam und sicher sind. Klinische Studien werden an Menschen durchgeführt. Sie folgen in der Regel auf erfolgreiche Tests an Tieren.

Die meisten klinischen Prüfungen bestehen aus vier Phasen.

  • In Phase I wird getestet, ob ein neues Medikament oder Gerät sicher ist, und es werden die Nebenwirkungen bei einer kleinen Gruppe von Menschen untersucht.

  • In Phase II wird geprüft, wie das Medikament oder Gerät bei einer größeren Anzahl von Menschen wirkt. Die Forscher vergleichen die Ergebnisse mit einer Standardbehandlung oder gar keinem Medikament (sie nennen dies "Placebo").

  • Phase III ist ähnlich wie Phase II, aber in größerem Umfang. Einige umfassen mehrere tausend Patienten. Nach den Phase-III-Tests kann ein Arzneimittelhersteller die Zulassung bei der FDA beantragen.

  • Phase IV findet nach der FDA-Zulassung statt, unter anderem um die langfristigen Auswirkungen der Behandlung zu beobachten.

Selbst nach all dieser Forschung und Erprobung sind viele Medikamente für viele Menschen immer noch nicht wirksam genug. Die Präzisionsmedizin könnte das ändern.

Vielversprechend für Präzisionsstudien

Diese Behandlungen können wirkungsvolle Ergebnisse erzielen. Nehmen wir das Beispiel eines Kleinkindes mit einer seltenen neurologischen Krankheit. Das medizinische Team des Kindes war ratlos, sagt David Goldstein, PhD, Direktor des Instituts für Genomische Medizin am Columbia University Medical Center in New York.

Doch als Goldsteins Team ihr Genom sequenzierte, stellte sich heraus, dass sie an einer verheerenden Krankheit litt, die darauf zurückzuführen ist, dass ein Transporter eines Vitamins nicht funktioniert. Das Mädchen wurde dank der Präzisionsmedizin erfolgreich diagnostiziert und behandelt.

Goldstein sieht zwei Möglichkeiten, wie die Präzisionsmedizin klinische Studien verändern wird. Erstens werden mehr Studien zielgerichtete Behandlungen bei Patienten mit bestimmten genetischen Mutationen testen, wie es auch die MATCH-Studie tut.

Zweitens werden Gentests (Ärzte bezeichnen sie oft als "Sequenzierung") dazu beitragen, Subtypen von Krankheiten zu bilden, wie z. B. HER2-positiven oder dreifach-negativen Brustkrebs. Derzeit wird in einer klinischen Epilepsiestudie möglicherweise ein Medikament an einer großen Gruppe von Patienten mit verschiedenen Arten der Krankheit getestet.

Das können Sie herausfinden: Wirkt die Behandlung Y in der Untergruppe A oder in der Untergruppe B oder in der Untergruppe C? sagt Goldstein.

Mehr als nur Ihre Gene

Die Genetik ist nicht der einzige Faktor, der darüber entscheidet, ob ein Medikament bei Ihnen wirkt oder nicht. Im Gegensatz zur konventionellen Medizin berücksichtigt die Präzisionsmedizin auch Ihren Lebensstil und Ihr Umfeld. Rauchen Sie? Treiben Sie Sport? War das Wasser dort, wo Sie aufgewachsen sind, sauber? Wie sieht es mit der Luft aus? Diese Faktoren können sich auf Ihr Ansprechen auf Medikamente auswirken und die Wahrscheinlichkeit, dass Sie bestimmte Krankheiten bekommen, erhöhen oder verringern.

In einigen Jahren werden die Forscher Zugang zu Informationen über den Lebensstil und die Gesundheit von Tausenden von Amerikanern haben. Diese Daten können ihnen bei der Planung einer klinischen Studie helfen und vielleicht den Kreis der Personen eingrenzen, die am ehesten darauf ansprechen.

Wie werden sie an diese Informationen gelangen? Ein Großteil der Daten wird über das Projekt All of Us des National Institute of Health gewonnen. Dieses landesweite Projekt zur Erfassung von Gesundheitsdaten begann 2017. Es sucht nach Freiwilligen - schauen Sie online unter www.nih.gov/allofus-research-program. Wer mitmacht, kann dort Daten einreichen oder sich in einem Precision Medicine Center melden. Sie geben eine Blut- und Urinprobe ab, beantworten einige Fragen und gewähren Zugang zu Ihren elektronischen Gesundheitsdaten.

In den nächsten 5 Jahren wird eine Gruppe von Forschungseinrichtungen, das so genannte Data and Research Support Center, diese Fülle von Informationen durchkämmen, um herauszufinden, was uns gesund hält und was uns krank macht. Diese Informationen werden dann wiederum den Forschern zur Verfügung gestellt.

Kleinere Studien, bessere Ergebnisse

Heutige klinische Studien der Phase III sind in der Regel groß und umfassen Tausende von Menschen mit einer Krankheit. Die Ansprechrate ist oft erstaunlich niedrig, selbst bei Medikamenten, die zugelassen werden. In einer Studie zur Präzisionsmedizin können Forscher Behandlungen untersuchen, die nur auf einen bestimmten Aspekt der Krankheit abzielen - z. B. eine genetische Mutation oder ein Merkmal des Lebensstils -, den nur einige Menschen aufweisen.

Man untersucht nur Menschen, die darauf ansprechen können. Wenn man Responder hat und Non-Responder ausschließt, ist der Effekt viel größer", sagt Dr. Robert Temple, stellvertretender Leiter des Zentrums für klinische Wissenschaft im Zentrum für Arzneimittelevaluierung und -forschung der FDA. Wir nennen das prädiktive Anreicherung.

Wenn ein Medikament dagegen nur einer kleinen Gruppe von Menschen helfen kann, wird es in einer regulären klinischen Studie keine großartigen Ergebnisse erzielen, sagt er. Ein Beispiel hierfür wäre das Mukoviszidose-Medikament Ivacaftor (Kalydeco), das 2012 für Patienten mit einer bestimmten Genmutation zugelassen wurde, die nur bei etwa 4 % der Mukoviszidose-Patienten auftritt.

Führen kleinere Studien mit besseren Ergebnissen zu schnelleren Arzneimittelzulassungen? Dieser Teil des Rätsels ist noch unbekannt. Wir wägen immer die Vorteile gegen die Risiken ab. Wenn man etwas Spektakuläres macht, kann man mit kleineren Zahlen [in den Studien] auskommen, aber das ändert nichts am grundlegenden Prozess. Man muss immer noch die Wirksamkeit und Sicherheit nachweisen, sagt Temple. Und das kann immer noch Jahre dauern.

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