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Personalisierte Medizin Medikamentenwechselwirkung – eine weiße Landkarte

Autor / Redakteur: Pia Gärtner* / Christian Lüttmann

Medikamente wirken nicht bei jedem gleich. Manchmal verringern schon Spuren von Umweltgiften die Wirksamkeit einer Arznei. Um bessere Therapieerfolge mit den vorhandenen Wirkstoffen zu erzielen, würde ein umfassendes Wissen über das Zusammenwirken mit den zahlreichen Umweltstoffen helfen. Forscher aus Wien geben in einem Übersichtsbeitrag Einblick in das Potenzial einer neuen personalisierten Medizin.

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Vieles ist noch unbekannt, wenn es um Wechselwirkungen von Medikamenten mit Umweltstoffen geht (Symbolbild).
Vieles ist noch unbekannt, wenn es um Wechselwirkungen von Medikamenten mit Umweltstoffen geht (Symbolbild).
(Bild: gemeinfrei, Paweł Czerwiński / Unsplash)

Wien/Österreich – Wie ein Medikament auf den menschlichen Organismus wirkt, ist nur mit viel Aufwand zu analysieren. Schließlich können neben der gewünschten Hauptwirkung zahlreiche Nebenwirkungen auftreten sowie Wechselwirkungen mit anderen Medikamenten. Und damit nicht genug: Auch Stoffe aus der Umwelt können die Wirkung von Arzneimitteln beeinflussen.

Die Forschung geht zurzeit von mindestens 10.000 bis 100.000 Umweltgiften und Fremdstoffen aus, denen ein Mensch in seinem Leben ausgesetzt ist und die dieser vor allem über die Nahrung aufnimmt. „Die meisten Stoffe kann unser Körper vermutlich effektiv entgiften – doch verschiedene Verbindungen bzw. deren Kombination können die Wirksamkeit von Wirkstoffen beeinflussen“, sagt Benedikt Warth, stellvertretender Vorstand des Institutes für Lebensmittelchemie und Toxikologie der Universität Wien. Er koordiniert Forschungsarbeiten zum Exposom, also der Gesamtheit aller Stoffe, denen ein Mensch ausgesetzt ist.

Ein komplexes Beziehungsgeflecht aufdecken

Ziel der Forscher um Warth ist es, die potenziellen Wechselwirkungen zwischen Umweltgiften und pharmazeutischen Wirkstoffen besser zu verstehen und ermitteln zu können. „Unter den Zehntausenden bis Hunderttausenden Molekülen, denen Mensch ausgesetzt ist, könnten unzählige mit Medikamenten interagieren, vor allem unter bestimmten Umständen oder in kritischen Lebensphasen wie die Schwangerschaft oder Pubertät“, sagt Manuel Pristner, Doktorand am Institut für Lebensmittelchemie und Toxikologie.

„Mit den hochentwickelten Analysemethoden wie der hochauflösenden Massenspektrometrie lässt sich heutzutage eine große Zahl von Molekülen parallel messen. „So können wir das Beziehungsgeflecht zwischen dem so genannten Exposom, der Gesamtheit aller messbaren Umwelteinflüsse, und bestimmten Wirkstoffen künftig systematisch untersuchen“, sagt Warth. Es gebe auch immer bessere bioinformatische Algorithmen, um die generierten großen Datensätze auszuwerten.

Potenzial für verbesserte personalisierte Medizin

Warum gewisse Wirkstoffe bei einem Menschen gut wirken und bei einem anderen Menschen weniger bis gar nicht, kann verschiedene Gründe haben – vom Erbgut, der Ausstattung mit bestimmten Rezeptoren bis hin zur Aktivität bestimmter Enzyme oder einfach chemischer Reaktivität.

Das Zusammenwirken von Exposom und Medikamenten umfassender zu verstehen, könnte dabei helfen, Medikamente und ihre Dosis individuell abzustimmen. So ließen sich Nebenwirkungen weiter reduzieren oder im Idealfall ganz vermeiden. Ein standardisiertes Vorabscreening des Exposoms eines Patienten ist allerdings bis jetzt noch ein Wunschgedanke. Die Wissenschaftler um Warth sehen in dieser Vision großes Potenzial für die Zukunft der Patientenversorgung.

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Beispiele für Wirkstoff-Wechselwirkungen

Das Wissen um Wechselwirkungen zwischen Medikamenten und Umweltgiften ist noch eher bruchstückhaft. Bekannt ist beispielsweise, dass Ethanol die Wirkung von Antibiotika oder Schmerzmitteln verschlechtert. Ein weiteres prominentes Umweltgift, das praktisch jeder Mensch – in sehr geringen und normalerweise nicht besorgniserregenden Konzentrationen – im eigenen Körper hat, ist Bisphenol A (BPA) aus Kunststoffprodukten. Es hat sich gezeigt, dass diese Chemikalie mit verschiedenen Anti-Krebs-Therapeutika wechselwirkt und darüber zu Medikamentenresistenz und reduzierter Wirksamkeit führen kann.

Auch für Genistein sind kritische Wechselwirkungen bekannt. Das aus der Sojabohne stammende Pflanzenöstrogen ist ein verbreiteter Wirkstoff in Hormonmitteln gegen Beschwerden in den Wechseljahren. Es kann allerdings verschiedene Wirkstoffe, insbesondere hormonrelevante Chemotherapeutika bei Brustkrebs, beeinträchtigen, Welche Bedeutung es hat, diese und weitere Wechselwirkungen genau zu kennen, haben Benedikt Warth und sein Team der Universität Wien in einem Übersichtsartikel näher erläutert.

Originalpublikation: Manuel Pristner, Benedikt Warth: Drug-Exposome Interactions: The Next Frontier in Precision Medicine, Cell, Volume 41, Issue 12, December 2020, Pages 994-1005; DOI: doi.org/10.1016/j.tips.2020.09.012

* P. Gärtner, Universität Wien, 1010 Wien/Österreich

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