Eine Idee nimmt Gestalt an

Weltweit fahnden Forscher unter Hochdruck nach Leitstrukturen für neue pharmazeutische Wirkstoffe. Der demographische Wandel, steigende Lebenserwartung, neue Krankheiten und die rasche Zunahme der Weltbevölkerung verlangen innovative Behandlungstherapien. Doch wie lange dauert es, bis aus einer Idee ein zugelassenes Arzneimittel entsteht?

Eine pauschale Antwort darauf lässt sich nur schwer geben. Viele Faktoren beeinflussen die Entwicklung. Im Schnitt sind es heute rund zehn Jahre von der ersten Idee bis zur Zulassung eines Arzneimittels. Bereits der Therapiebereich, also das zu erforschende Krankheitsbild, beeinflusst den Faktor Zeit. Und so paradox es klingen mag: Je mehr wir über eine Substanz in Erfahrung bringen, desto mehr offene Punkte ergeben sich. Wie haltbar ist der Wirkstoff? Lässt er sich problemlos zu einer Tablette verarbeiten? Vielfältige Fragen müssen auf dem Entwicklungspfad beantwortet werden. Das kostet Zeit und viel Geld. Im Schnitt müssen etwa 700 Millionen Euro investiert werden, bevor ein neues Medikament erstmals einem Patienten in einer Arztpraxis verschrieben werden kann.

Eine Idee nimmt Gestalt an

Wie aber entsteht ein neues Medikament? Am Anfang steht immer gesunde Neugier. Mit hoher Geschwindigkeit gewinnen wir immer detailliertere Kenntnisse über die unendlich vielen Prozesse, die im gesunden und kranken Körper ablaufen. In zahlreichen Fällen lässt sich sogar die Funktion einzelner Gene bestimmen. Aus diesen mannigfachen Erkenntnissen leitet sich die weitere Aufgabenstellung für die Entwicklung neuer Medikamente ab. Die Frage lautet: Wie lassen sich diese Prozesse gezielt beeinflussen, um die Gesundheit zu erhalten oder wiederherzustellen?

Einen Angriffspunkt suchen

Zur Lösung suchen Forscher gezielt nach einem „Target“, einem Angriffspunkt, um beispielsweise Wechselwirkungen zwischen dem biologischen System des Körpers und einer chemischen Substanz zu erzielen. Ist ein Angriffspunkt identifiziert, wird eine Hypothese aufgestellt, die das gezielte Eingreifen in ein bestimmtes Krankheitsgeschehen theoretisch erklärt. Doch Idee und Hypothese entscheiden nicht darüber, ob Forschung gestartet werden soll. Die Bedürfnisse der Patienten und Ärzte, Erfolgsaussichten oder auch die medizinische Praxis spielen bei der Entscheidung „Pro oder Contra“ Forschung eine wichtige Rolle. Entscheidend ist, dass sich die bei Abbott weltweit operierenden Teams aus Chemikern, Biologen, Medizinern, Apothekern und Marktforschern auf ein gemeinsames Ziel einigen und in der Folge systematisch darauf hinarbeiten.

Abbott nutzt umfangreichen Substanzbestand

Steht ein Ziel fest, startet die Arbeit. Als erstes stellen die Wissenschaftler den physiologischen Ablauf, den sie beeinflussen wollen, in einem In-vitro Testsystem (in vitro, lat.: im Gefäß, im Reagenzglas) nach. Manchmal ist schon das Ergebnis dieser Arbeit patentfähig. Dann stellt sich die Frage: Welche Substanzen könnten ins Geschehen eingreifen? Um darauf Antworten zu finden, nutzen die Abbott-Forscher den umfangreichen Substanzbestand des Unternehmens. Seit Jahrzehnten werden in unserer „Bibliothek“ alle erdenklichen Stoffe gesammelt. Sie können chemisch hergestellt oder aus Pilzen, Bakterien oder anderen Lebewesen gewonnen worden sein. Die Substanzbibliothek von Abbott umfasst hunderttausende Stoffe.

Im Verlauf eines so genannten „Massen-Screenings“ beginnt dann die gezielte Suche nach geeigneten „Leitstruktur-Kandidaten“ für den weiteren Entwicklungspfad. Dabei wird in einem nachgebauten In-vitro System jede Substanz aus der Bibliothek auf seine Wirkung am Zielprotein getestet. Zur Erklärung: Medikamente sind nichts anderes als Moleküle, die sich an bestimmte Proteine binden und deren Funktion modifizieren. Das Massen-Screening bei Abbott ist vollautomatisiert und braucht nur geringste Substanzmengen. Gesteuert und überwacht von Fachleuten arbeiten Roboter und Computer rund um die Uhr. Innerhalb weniger Wochen können zahllose Substanzen untersucht, die Ergebnisse per Computer erfasst und ausgewertet werden. Während der überwiegende Teil der Substanzen im Test unauffällig bleibt, kristallisieren sich einige Hundert heraus, die genau das tun, was sich die Forscher erhoffen. Wir nennen sie „Hits“.

Doch nur sehr selten kommt es vor, dass eine Substanz aus dem Screening unverändert alle nachfolgenden Tests besteht und schließlich zum Wirkstoff eines Medikaments wird. In der Regel sind die Hit-Substanzen Basis für die Erarbeitung besserer Wirkstoffe. Trotz aller systematischen Untersuchungen spielt auch Glück eine große Rolle – viele Medikamente sind Zufallsfunde.

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