Entwicklung neuer Medikamente mithilfe der Stammzellentechnologie

Aufgrund ihrer Fähigkeit, sich in viele verschiedene Zelltypen zu differenzieren, werden Stammzellen zur Behandlung zahlreicher 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 können. Doch selbst wenn ein Medikament im Tierversuch vollständig geeignet ist, ist seine Unbedenklichkeit für den Menschen nicht garantiert. Die ideale Lösung für das Problem der Nebenwirkungen von Medikamenten besteht darin, das Medikament vor Beginn der klinischen Erprobung am Menschen an menschlichen Zellen (In-vitro-Tests) zu testen.

Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass Stammzellen wirksame Werkzeuge für die Arzneimittelforschung und -entwicklung sind. Eine Studie (2023) zeigte, dass Stammzellen eine ideale In-vitro-Testplattform für die pharmakologische Forschung darstellen. Sie ermöglichen die Identifizierung neuer molekularer Ziele, die Bewertung der pharmakologischen Wirkung von Verbindungen und die Vorhersage der klinischen Wirksamkeit. Beispiele hierfür sind die Erstellung von Krebsmodellen aus Patientenstammzellen zur Bewertung der Wirksamkeit von Immuntherapien.

Neben dem Ersatz von verlorenem oder beschädigtem Gewebe können Stammzellen auch die Arzneimittelforschung und -prüfung beschleunigen. Durch die Verwendung von Stammzellen zur Simulation von Krankheiten auf zellulärer Ebene können Wissenschaftler die Pathogenese von Krankheiten besser verstehen und Verbindungen mit Potenzial für die Entwicklung von Medikamenten effektiver prüfen.

Laut dem California Institute for Regenerative Medicine (CIRM) wird der Einsatz von Stammzelltechnologien nach Aufklärung der Krankheitsmechanismen die Zeit und die Kosten der Arzneimittelentwicklung verkürzen. Es wird erwartet, dass die Stammzelltechnologie es Pharmaunternehmen deutlich verbessert, neue Medikamente viel früher im Entwicklungsprozess auf Nebenwirkungen zu prüfen und so die Entwicklungszeit eines neuen Medikaments deutlich zu verkürzen.

Viele Länder weltweit, wie die USA, Kanada, Deutschland, Japan, China usw., haben die Stammzelltechnologie erfolgreich zur Entwicklung neuer Medikamente eingesetzt. Am beliebtesten sind derzeit die pluripotente Stammzelltechnologie (iPS) und die somatische Zellkerntransfertechnologie (SCNT). Pluripotente Stammzellen, die mithilfe der iPS-Zelltechnologie und der SCNT gewonnen werden, erzeugen Zelllinien mit genetisch identischen Merkmalen wie die Person, die die Zellen gespendet hat.

Ein Beispiel hierfür ist der Forschungsprozess zur Herstellung entzündungshemmender Medikamente für Parkinson-Patienten. Die Medikamentenforschung beginnt mit der Entnahme einer kleinen Probe Hautzellen eines Parkinson-Patienten. Wissenschaftler kultivieren diese Zellprobe unter speziellen Bedingungen, um sie in Nervenzellen umzuwandeln, die mit den geschädigten Zellen im Gehirn des Patienten identisch sind. Nach einer Beobachtungsphase bilden diese neuen Zellen den Krankheitsverlauf in der Kulturschale exakt nach. Die Forscher beobachten detailliert die Veränderungen, die zu Beginn der Krankheit in den Zellen auftreten. Auf diese Weise entwickeln sie Methoden für ein frühzeitigeres Screening von Medikamenten, die dazu beitragen, das Fortschreiten der Parkinson-Krankheit zu verhindern, zu verlangsamen, zu stoppen oder sogar umzukehren.

Stammzellen werden auch verwendet, um die Sicherheit und die potenziellen Risiken neuer Medikamente zu bewerten. Laut Dr. Bruce Conklin, einem leitenden Forscher am Gladstone Institute of Cardiovascular Disease, ist das Arzneimittelscreening mit induzierten pluripotenten Stammzellen eine wirksame Methode zum Nachweis toxischer Nebenwirkungen. Dazu werden Stammzellen zu reifen Zelltypen wie Herzzellen, Leberzellen oder Gehirnzellen kultiviert und anschließend neuen Medikamenten und/oder potenziellen Umweltgefahren ausgesetzt, um mögliche Nebenwirkungen zu erfassen. Beispielsweise werden neuronale Stammzellen zur Erforschung der Alzheimer-Krankheit und zum Screening von Beta-Amyloid-Inhibitoren eingesetzt.

Tatsächlich dauern Arzneimitteltests Jahre und kosten Millionen von Dollar. In den USA muss ein neues Medikament vier Phasen durchlaufen, bevor es auf den Markt kommen kann: Entdeckung und Entwicklung, präklinische Forschung, klinische Studien und die Prüfung durch die FDA. Darüber hinaus dauert es durchschnittlich zehn Jahre, bis ein Medikament die verschiedenen Entwicklungsphasen durchläuft und die Zulassung der Europäischen Arzneimittel-Agentur (EMA) oder der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) erhält.

Langfristig eröffnen Stammzellen neue Wege für die personalisierte Medizin. Durch die Erstellung individueller Krankheitsmodelle mit patienteneigenen Stammzellen können Wissenschaftler und medizinisches Personal vorhersagen, wie jeder Patient auf welches Medikament reagiert. Dies erhöht die Erfolgsquote der Behandlung und verkürzt die Genesungszeit.

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