Organoide: Körpereigene Zellsysteme können im Labor voraussagen, ob ein Medikament wirkt

Forscher haben eine Methode entwickelt, mutationsspezifische Medikamente an körpereigenen Zellsystemen – sogenannten Organoiden – zu testen. So möchten sie herausfinden, ob ein Medikament auch wirklich wirkt. Wir haben kurz zusammengefasst, wie das Verfahren funktioniert und wofür es angewendet werden könnte.

Medikamente wirken nicht bei jedem Patienten gleich gut. Das ist nicht nur bei den neuen mutationsspezifischen Medikamenten gegen Mukoviszidose so, sondern auch bei jedem anderen Medikament, z.B. gegen Bluthochdruck. Bei Mukoviszidose kann man aber inzwischen mit einem experimentellen Test im Labor zeigen, wie gut oder schlecht der defekte Chloridkanal funktioniert und wie er sich verhält, wenn ihm ein Medikament gegeben wird.

Dazu wird aus der Darmschleimhaut Gewebe entnommen (im Rahmen einer sogenannten Rektumbiopsie). Dieses Gewebe enthält neben fertigen Darmzellen auch Darm-Stammzellen, die sich zu Darmzellen entwickeln können. Aus ihnen entstehen in der Petrischale viele neue Darmzellen, es bildet sich ein regelrechtes „Mini-Organ“, das man Organoid nennt. Mit einem bestimmten Test (Schwellungstest) kann man sehen, wie gut der bei Mukoviszidose defekte Chloridkanal in diesen Zellen funktioniert. Das Ergebnis ist auf die anderen Zellen im Körper übertragbar.

Individuelle Funktion des Chloridkanals

Bei jedem Patienten ist die Funktion des Chloridkanals individuell: Dies hängt einerseits davon ab, durch welche Mutation im Mukoviszidose-Gen (CFTR-Gen) die Krankheit verursacht wird, andererseits aber auch von Patienten-eigenen Faktoren. Das ist der Grund, weswegen die Krankheit Mukoviszidose auch bei Patienten mit gleicher Mutation klinisch unterschiedlich verlaufen kann. Und deshalb wirken die Medikamente, die die Funktion des Chloridkanals verbessern, auch nicht bei jedem Patienten gleich gut. Mit den Organoiden kann man die Wirkung testen, bevor das Medikament tatsächlich genommen wird. Das gilt allerdings nur für die Medikamente, die eine Wirkung auf die Funktion des Chloridkanals haben, nicht z.B. für schleimlösende Wirkstoffe oder Antibiotika.

Wie könnten Organoide eingesetzt werden?

In Zukunft könnten Organoide bei verschiedenen Patientengruppen eingesetzt werden: Patienten mit einer seltenen Mutation, für die kein mutationsspezifisches Medikament entwickelt werden kann, könnten mit Hilfe ihrer eigenen Organoide testen lassen, ob ein Medikament, das eigentlich für eine andere Mutation entwickelt wurde, auch bei ihnen wirken wird. Und für Patienten mit einer häufigen Mutation könnte das Verfahren die Wirksamkeit eines Medikaments schon vor der Verschreibung zeigen. So könnte der Test dem Betroffenen die Belastung mit einem unwirksamen Medikament und eventuellen Nebenwirkungen ersparen. Dadurch könnten auch die Krankenkassen entlastet werden, da die mutationsspezifischen Medikamente meist sehr teuer sind.

Die „Erfinder“ der Mini-Organe haben auf der europäischen Mukoviszidose Konferenz im Juni 2016 erzählt, dass sie die Organoide inzwischen auch in klinischen Studien zu mutationsspezifischen Medikamenten einsetzen, um deren Wirksamkeit zusätzlich zur klinischen Wirkung zu belegen. Leider ist es aber noch nicht soweit, dass dieser Test auch im klinischen Alltag eingesetzt werden kann. Aber die individualisierte Medizin ist in vielen Bereichen schon auf dem Vormarsch und vielleicht gehören irgendwann auch die Organoide zur Routine bei der Therapie der Mukoviszidose.

Uta Düesberg

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