Gesundheit

Der Weg von gesunden Körperzellen zu Krebszellen führt über Mutationen:
Durch Veränderungen im Erbgut entkoppeln sich die Zellen vom geordneten
Zellverband, vermehren sich ungehemmt und verdrängen gesundes Gewebe.
Andere Mutationen wiederum sorgen dafür, dass die Krebszellen der
Immunabwehr entgehen. Mittlerweile sind einige dieser genetischen und
genregulatorischen Besonderheiten bekannt, die Tumorzellen einerseits
besonders gefährlich machen – andererseits aber auch als Angriffspunkte
für neuartige Wirkstoffe dienen können.

Was eine auf die individuelle Tumorgenetik abgestimmte, personalisierte
Medizin gerade für die Behandlung des Lungenkrebses bedeutet, diskutieren
Expertinnen und Experten auf dem 61. Kongress der Deutschen Gesellschaft
für Pneumologie und Beatmungsmedizin e. V. (DGP), der vom 2. bis 6. Juni
2021 online stattfindet. Das Thema wird auch auf der kongressbegleitenden
Online-Pressekonferenz am Donnerstag, dem 3. Juni 2021, vorgestellt.

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Mit über 50.000 Neuerkrankungen jährlich ist der Lungenkrebs
(Bronchialkarzinom) die häufigste Krebsart in Deutschland. Zugleich ist er
auch einer der gefährlichsten: Rund 35.000 Menschen sterben jedes Jahr an
dem Krebs, der oft schon metastasiert hat, bevor er entdeckt wird. Doch
Lungenkrebs ist nicht gleich Lungenkrebs. „So wie die Patientinnen und
Patienten sich unterscheiden, bringt auch jeder Tumor seine individuellen
genetischen Eigenschaften mit sich“, sagt Professor Dr. med. Gernot Rohde,
Leiter des Schwerpunktes Pneumologie/Allergologie am Universitätsklinikum
Frankfurt und diesjähriger DGP-Kongresspräsident. Diese Eigenschaften
seien in den letzten Jahren immer genauer entschlüsselt und so der Weg zu
einer personalisierten Präzisionsmedizin geebnet worden.

Ansatzpunkt Treibermutationen: Signalwege hemmen, Tumorwachstum bremsen
Ein Feld intensiver Forschung sind dabei die so genannten
Treibermutationen. Durch diese entkoppeln die Krebszellen ihr Wachstum von
äußeren Einflussfaktoren. „Zellwachstum und -teilung werden normalerweise
durch Wachstumsfaktoren angestoßen, die sich mit bestimmten Rezeptoren auf
der Zelloberfläche verbinden“, erläutert Rohde. Dadurch wird im
Zellinneren eine mehrstufige Signalkette in Gang gesetzt, an der eine
ganze Reihe von Enzymen, unter anderem so genannte Tyrosinkinasen,
beteiligt sind. Bei rund jedem vierten nicht-kleinzelligen
Bronchialkarzinom (NSCLC) finden sich Mutationen, die diesen Signalweg
auch ohne Wachstumsfaktoren permanent aktiv halten. „Mithilfe von
Wirkstoffen, die die Tyrosinkinasen hemmen, kann das Tumorwachstum bei
Patienten mit dieser Lungenkrebsform gebremst werden“, sagt Rohde. Damit
sei es gelungen, ihre mittlere Überlebenszeit von 9,6 auf 31,5 Monate zu
verlängern. Ein weiterer Wirkstoff, der mit dem Enzym K-RAS ein
nachgeschaltetes Glied in der Signalkette anspricht, befindet sich zurzeit
in der Entwicklung. „Für Patienten mit K-RAS-Mutationen gibt es bislang
keine Therapieoption, weil Tyrosinkinasehemmer hier nicht wirken“, so
Rohde. Der neue K-RAS-Hemmer habe sich in klinischen Phase II Studien
bereits als wirksam erwiesen und könne den Krankheitsverlauf bei immerhin
rund 37 Prozent der untersuchten Patienten verlangsamen.

Immuncheckpoints im Fokus: Immunabwehr wieder ermöglichen
Ein weiteres Ziel der individualisierten Krebstherapie sind so genannte
Immuncheckpoints. „Viele Lungenkrebszellen bilden vermehrt spezielle
Oberflächenmoleküle aus, die den Angriff von Immunzellen hemmen“,
erläutert Rohde. Mithilfe neuartiger Antikörperbasierter Wirkstoffe
gelinge es immer besser, diese Hemmung aufzuheben – die Krebszellen
könnten dann vom Immunsystem wieder als gefährlich erkannt und abgetötet
werden. Gerade in Kombination mit einer Chemotherapie ergebe sich daraus
ein deutlicher Gewinn an Überlebenszeit für die Patienten. „Die Entdeckung
der Immuncheckpoints und der Treibermutationen, sowie der gezielt darauf
abgestimmten Wirkstoffe hat die Lungenkrebstherapie in den vergangenen
Jahren revolutioniert“, resümiert der DGP-Kongresspräsident.

Auf der Kongress-Pressekonferenz des 61. DGP-Kongresses, die am 3. Juni
2021 online stattfindet, spricht Rohde auch über die genetischen
Veränderungen, die der Mukoviszidose zugrunde liegen. Hier sind
mittlerweile über 1.000 unterschiedliche Mutationen identifiziert worden,
von denen einige bereits im Sinne einer personalisierten Präzisionsmedizin
mit speziell entwickelten Wirkstoffen adressiert werden können.

Die COVID-19-Impfkampagne läuft in Deutschland seit Ende Dezember 2020 und
mittlerweile sind über 15 Prozent der Bevölkerung vollständig geimpft.
Wegen der hohen Nachfrage nach den Impfstoffen und den begrenzten
Produktionskapazitäten wurde und wird in den Impfzentren auch in
Deutschland priorisiert. Die Impfpriorisierung für Arztpraxen wird aktuell
in immer mehr Bundesländern aufgehoben. Viele Lebererkrankte und
Lebertransplantierte zählen zu den prioritär zu impfenden Personen. Die
Ausrichter des 22. Deutschen Lebertages am 20. November 2021 stellen mit
dem Motto: „Deine Leber. Dein Leben.“ das lebenswichtige Organ Leber und
die individuelle Gesundheitsverantwortung in den Fokus.

Im Vorfeld des bundesweiten Aktionstages betonen die Ausrichter – Deutsche
Leberhilfe e. V., Deutsche Leberstiftung und Gastro-Liga e. V. – die
Wichtigkeit der COVID-19-Impfung für die Risikogruppe Leberkranke und
Lebertransplantierte.

„Die Ständige Impfkommission (STIKO) evaluiert regelmäßig die Empfehlung
zur COVID-19-Impfung unter Berücksichtigung der Impfquoten, der Erhebungen
zur Impfakzeptanz sowie der Studien zur Impfeffektivität und -sicherheit.
Zu den Erkrankungen, die aktuell gemäß Studienlage mit einem erhöhten
Risiko für einen schweren COVID-19-Verlauf assoziiert sein könnten, zählt
die STIKO zirrhotische und schwere Leberkrankheiten – inklusive
Leberzirrhose, chronisches Leberversagen und Zustand nach
Lebertransplantation“, erklärt Professor Dr. Christoph Sarrazin,
Vorstandsvorsitzender der Deutschen Leberhilfe e. V., und führt weiter
aus: „Die Ausrichter des 22. Deutschen Lebertages unterstützen diese
Impfempfehlung, und wir weisen auf erste Analysen hin, die zeigen, dass
das Immunsystem von Organtransplantierten eine reduzierte Immunantwort
sowohl auf Impfungen im Allgemeinen als auch auf die Impfung gegen
COVID-19 zeigt. Deswegen bleibt bei dieser Patientengruppe weiterhin ein
Schutz durch Kontaktbeschränkungen und die Einhaltung der bekannten
Hygiene- und Abstandsregeln wichtig. Einen zusätzlichen Schutz kann die
COVID-19-Impfung der Haushaltsangehörigen von Organtransplantierten
bieten.“

Nach über einem Jahr Pandemie sind viele Corona-Maßnahmen, die eine
Ansteckungsgefahr verringern sollen, wie Maskentragen, Abstandhalten und
Hygieneregeln schon fast selbstverständlich geworden. Darüber hinaus
werden in Deutschland seit Ende Dezember 2020 Impfstoffe gegen das
neuartige Coronavirus verabreicht – bislang sind vier Impfstoffe in der
Europäischen Union zugelassen. Über zehn Prozent der deutschen
Gesamtbevölkerung sind mittlerweile vollständig geimpft. Wegen der hohen
Nachfrage nach den Impfstoffen und den begrenzten Produktionskapazitäten
wurde und wird in den Impfzentren auch in Deutschland priorisiert. Die
Impfpriorisierung für Arztpraxen wird aktuell in immer mehr Bundesländern
aufgehoben. Viele Lebererkrankte und Lebertransplantierte zählen zu den
prioritär zu impfenden Personen.

Die Ausrichter des Deutschen Lebertages empfehlen auf der Grundlage der
bisher vorliegenden Daten und Erkenntnisse eine Impfung mit den aktuell
verfügbaren und zugelassenen Impfstoffen. Dies gilt auch für Patienten mit
Fettleber und chronischer Virushepatitis ebenso wie für alle seltenen
Lebererkrankungen wie Primär Biliäre Cholangitis (PBC), Primär
Sklerosierende Cholangitis (PSC), Autoimmunhepatitis (AIH) und vaskuläre
Lebererkrankungen. Besonders dringend ist die Impfung für Patienten mit
Leberzirrhose, Patienten auf der Warteliste für eine Lebertransplantation
sowie bereits Lebertransplantierte.

Bei allen zugelassenen COVID-19-Impfstoffen handelt es sich nicht um
Lebendimpfstoffe, sie sind nicht ansteckend und sind auch für
immunsupprimierte Patienten geeignet. Zu den bekannten Nebenwirkungen
zählen grippeähnliche Symptome und Reaktionen direkt an der
Einstichstelle. Nur in seltenen Fällen sind schwere allergische Reaktionen
aufgetreten, deswegen sollten bei Menschen mit bekannter Veranlagung in
Absprache mit einem Arzt zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden.
Der Nutzen der Impfung, die vor einer SARS-CoV-2-Infektion schützt,
überwiegt theoretisch mögliche unerwünschte Impfreaktionen bei weitem,
sodass für alle Patienten die Impfung empfohlen wird.

In sehr seltenen Fällen wurden bei zwei Vektorimpfstoffen
Hirnvenenthrombosen und andere Thrombosen beobachtet. Beim Impfstoff
Vaxzevria von AstraZeneca gilt ein Kausalzusammenhang mittlerweile als
wahrscheinlich. Die Europäische Arzneimittel-Agentur (EMA) betont auch für
diesen Impfstoff das positive Nutzen-Risiko-Verhältnis. Seit dem 1. April
2021 empfiehlt die STIKO den Impfstoff nur noch für Menschen ab 60 Jahren.
Auf Wunsch können auch jüngere Männer und Frauen nach ärztlichem Ermessen,
persönlicher Risikoabwägung und sorgfältiger Aufklärung eine Impfung mit
Vaxzevria erhalten. Auch für die Anwendung des COVID-19-Vektorimpfstoffs
von Janssen-Cilag/Johnson & Johnson hat die EMA am 20. April 2021 eine
Stellungnahme publiziert und bewertet die Gesamt-Nutzen-Risiko-Abwägung
weiterhin positiv. Auch der Einsatz dieses Impfstoffes unterhalb der
Altersgrenze von 60 Jahren bleibt weiterhin nach ärztlicher Aufklärung und
bei individueller Risikoakzeptanz durch die zu impfende Person möglich.

Bislang sind für Lebererkrankte keine zusätzlichen Impfrisiken bekannt.
Sämtliche Nebenwirkungen werden überwacht, in Registern gesammelt und
ausgewertet. Insbesondere Patienten mit autoimmunen Lebererkrankungen sind
häufig sehr vorsichtig und skeptisch gegenüber einer Impfung, weil sie
eine Verschlimmerung ihrer Erkrankung befürchten. Auch hier gilt, dass der
Nutzen des Impfstoffs die möglichen Risiken überwiegt. In jedem Fall ist
es für Lebererkrankte ratsam, vor einer COVID-19-Impfung mit dem Hausarzt
oder dem behandelnden Facharzt zu sprechen – speziell, wenn Fragen oder
Ängste vorhanden sind. Damit zeigen sie die Eigenverantwortung, die die
Ausrichter des 22. Deutschen Lebertages mit dem Motto „Deine Leber. Dein
Leben.“ bei jedem Menschen aktivieren möchten.

Mehr Infos zum 22. Deutschen Lebertag unter: http://www.lebertag.org

Alle Institutionen, die im Rahmen des 22. Deutschen Lebertages mit einer
lokalen Veranstaltung aufklären und informieren möchten, werden von den
Ausrichtern bei der Pressearbeit und mit Veranstaltungsmaterialien
unterstützt. Informationen, Anmeldungen und Downloads unter:
http://www.lebertag.org

Die Ausrichter des 22. Deutschen Lebertages am 20. November 2021:

Deutsche Gesellschaft zur Bekämpfung der Krankheiten
von Magen, Darm und Leber sowie von Störungen des
Stoffwechsels und der Ernährung (Gastro-Liga) e. V.
Prof. Dr. Peter R. Galle, Mitglied des Wissenschaftlichen Beirats
Friedrich-List-Straße 13, 35398 Gießen
Tel 0641 – 97 48 10
<geschaeftsstelle@gastro-liga.de>   |   https://www.gastro-liga.de

Deutsche Leberhilfe e. V.
Prof. Dr. Christoph Sarrazin, Vorstandsvorsitzender
Krieler Straße 100, 50935 Köln
Tel 0221 – 28 29 980
<Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein.>   |   https://www.leberhilfe.org

Chemikern gelang künstliche Herstellung wichtiger Bausteine für mRNA-
Impfstoffe

Chemikern der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg ist es gemeinsam mit
Kollegen des Unternehmens CordenPharma erstmals gelungen, mit einem
hocheffektiven Verfahren aus pflanzlichen Rohstoffen pharmazeutisches
Cholesterol herzustellen. Damit wird es künftig möglich, große Mengen des
dringend für die Produktion und Verabreichung der modernen mRNA-basierten
Impfstoffe nötigen Moleküls verfügbar zu machen, um weltweit die
COVID-19-Pandemie bekämpfen zu können.

Cholesterol ist ein wesentlicher Teil des „Lipid-Cocktails“, der für die
Verabreichung der fertigen Impfstoffe notwendig ist. Lipide, griechisch
Fette, sind eine Sammelbezeichnung für größtenteils wasserunlösliche
Naturstoffe, die gemeinsam mit dem mRNA-Fragment so genannte Lipid-Nano-
Partikel (LNP) bilden, die den Impfstoff letztendlich in die Zellen
schleusen. „Das von uns nun synthetisch erzeugte Cholesterol ist dabei
äußerst relevant, da es die Lipid-Nano-Partikel stabilisiert und die
Freisetzung des Impfstoffs in das Cytosol der Zelle ermöglicht“, erläutert
Prof. Dr. rer. nat. Dieter Schinzer vom Institut für Chemie der Fakultät
für Verfahrens- und Systemtechnik der Universität Magdeburg.

Momentan kommen die Hauptmengen des industriell benötigten Cholesterols
aus tierischen Quellen: entweder durch Extraktion aus Fett von Schafwolle
oder aus tierischem Gewebe. Über humane und veterinäre Medizinprodukte
besteht dadurch ein Risiko zur Übertragung der spongiformen
Encephalopathie (TSE), einer irreversiblen Schädigung des Gehirns. „Bei
der Produktion von Cholesterol aus pflanzlichen Rohstoffen können solche
Verunreinigungen und Kontaminationen nicht auftreten“, so Schinzer. „Durch
diesen Produktionsprozess wird ein wichtiger Schritt zur Überwindung des
Mangels von Lipiden bei der Produktion weltweit benötigter und
lebensrettender Impfstoffe geleistet, um die Pandemie erfolgreich zu
bekämpfen“, erklärt der Chemiker Schinzer.

Zurzeit würden verschiedene Lipide in großem Maßstab bei CordenPharma
hergestellt, Cholesterol fehle aber bislang in diesem „Baukasten“, so der
Wissenschaftler weiter. „Um diesen zu vervollständigen, begann
Projektleiter Dr. Lionel Roux von CordenPharma Untersuchungen, um eine
Cholesterol-Synthese aus Pflanzenmaterial zu entwickeln. Aus der seit
langem etablierten Kooperation meines Lehrstuhls mit dem Unternehmen
entstand dann eine große Studie möglicher Herstellungsszenarien für
Cholesterol“, so der Wissenschaftler Schinzer. Ende letzten Jahres gelang
dem Forscherteam dann erstmals eine einfache und kurze Synthese von
Cholesterol. Prof. Dieter Schinzer: „Nach sehr harten Tag- und
Nachtschichten im Labor und diversen ‚brain storming sessions‘ der
beteiligten Teams konnten der Doktorand Maxim Munt und Dr. Oliver Spieß
aus meinem Team den Durchbruch erzielen und die ersten Gramm-Mengen von
pflanzenbasiertem Cholesterol synthetisieren.“

Matthieu Giraud, PhD Director, Global Peptoides, Lipids & Carbohydrates
bei CordenPharma erläutert: „Diese innovative und kostenwettbewerbsfähige
Produktion aus Pflanzenmaterial, welche zusammen mit der Otto-von-
Guericke-Universität Magdeburg entwickelt wurde, liefert hochreines
Cholesterol (BotaniChol®) für die mRNA-Impfstoffe. Zusätzlich zu unseren
Standard-Lipiden wie Phosphocholin, pegylierter und kationischer Lipide
komplettiert BotaniChol® sehr schön die Lipid-Palette für die globalen
mRNA-Impfstoffhersteller, um die Pandemie erfolgreich zu bekämpfen.“

Das durch diesen neuen Prozess gewonnene Cholesterol wurde bereits als
Markenname BotaniChol® registriert und zum Patent angemeldet.

Die Behandlung von chronischen Autoimmunkrankheiten muss nicht
zwangsläufig mit kostspieligen Medikamenten und unerwünschten
Nebenwirkungen einhergehen. Mit Hilfe von Neuromodulation können
Krankheiten wie rheumatoide Arthritis, chronische Kopfschmerzen, Asthma
oder Parkinson behandelt werden. Um dieses Vorhaben zu realisieren,
entwickeln Forschende am Fraunhofer IZM im europaweiten Projekt
Moore4Medical eine neue Generation von Mikroimplantaten. Das Besondere an
der hochminiaturisierten Elektronik: Mittels Ultraschallwellen können die
Implantate komplett kabellos geladen werden.

Aus dem Bereich der Consumer-Elektronik ist das Moore‘sche Gesetz nicht
mehr wegzudenken. Alle zwei Jahre sollen neue Chip-Generationen doppelt so
leistungsfähig sein wie ihre Vorgänger. Das im Jahr 1965 aufgekommene
Paradigma lässt jedoch bisher einen wichtigen Anwendungsbereich der
Elektronik aus – die Medizintechnik.
Um Krankenhausaufenthalte und Kosten im Gesundheitswesen durch
personalisierte Lösungen zu reduzieren, wird seit einigen Jahrzehnten auf
neue therapeutische Ansätze zurückgegriffen. Ein Beispiel sind sogenannte
Elektrozeutika, also mit elektronischen Lösungen ausgestattete
Mikroimplantate, die mit Strom personalisiert und lokal behandeln, ohne
dabei Nebenwirkungen im Körper auszulösen. Nun haben es sich Forschende am
Fraunhofer IZM zur Aufgabe gemacht, einen neuen Weg einzuschlagen und
setzen dabei anstelle von Strom auf Ultraschall.

Ultraschallwellen sind Druckwellen, die von außen angewandt, in den Körper
eindringen und somit das Mikroimplantat erreichen. Im Vergleich zu
konventionellen batteriegeladenen Geräten sind klare Vorteile zu erkennen:
Mit Hilfe von Ultraschall können die Implantate von außen geladen werden,
was häufige invasive Eingriffe oder kabelgebundene Ladung obsolet macht.
Vor allem die extreme Miniaturisierung der Systeme ist eine Innovation auf
dem Gebiet und ermöglicht es den Mikroimplantaten, gerade einmal 20
Mikrometer kleine Nerven präzise zu stimulieren.

Indem das Team am Fraunhofer IZM Ultraschall zur Ladung der Implantate
nutzbar macht, wird für die effiziente Energieübertragung als eine der
größten technologischen Herausforderungen in der Medizintechnik eine
Lösung gefunden. Denn eingebaute Batterien erschweren bisher die
Miniaturisierung, wobei eine Erschöpfung der Energie unausweichlich ist
und somit ein Auswechseln, sprich ein weiterer operativer Eingriff,
erfolgen muss. Zudem können mit Induktionsspulen ausgestattete
batteriebetriebene Implantate nur in Hautnähe eingesetzt werden.
Im Gegensatz dazu machen es kleinste Ultraschallwandler möglich, die
Mikroimplantate der Zukunft auch weit im Körperinneren zu verwenden.
Trifft hochfrequenter Schall auf sie, geraten sie in Schwingung. Diese
winzigen Bewegungen werden in elektrische Energie für das Mikroimplantat
umgewandelt. Die Herausforderung besteht darin, die schwingenden
Mikrostrukturen optimal auszurichten, um hohe Verluste bei der
Energieübertragung zu vermeiden. Gleichzeitig können nur extrem kleine
Strukturen Gebrauch finden, da die Gesamtgröße des Implantats einige
Millimeter nicht überschreiten darf.

Ultraschallwandler, Elektroden zur Aufzeichnung neuronaler Aktivitäten
sowie passive Komponenten – all diese Bauteile auf wenige Millimeter zu
miniaturisieren, zu integrieren und langlebig aufzubauen, ist eine große,
jedoch nicht unüberwindbare Hürde. Aktuell bewerten die Forschenden,
welche Materialien sie für den Prototypen verwenden können: Hierbei
handelt es sich um eine zentrale Entscheidung, denn diese müssen
biokompatibel und gleichzeitig für die Verkapselung und Energieübertragung
durch Schallwellen geeignet sein. Im weiteren Verlauf werden mehrere
Schallwandler auch in Gruppen aufgebaut, so dass eine Kombination der
elektronischen Komponenten und dadurch ein konzentrierteres Ausstrahlen
der Ultraschallwelle erreicht wird.

Das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM ist
eines von 66 beteiligten Unternehmen in dem EU-geförderten Projekt
Moore4Medical. Das Institut ist für die Koordinierung und Durchführung des
Arbeitspakets „Implantable Devices“ verantwortlich. Zum Projektende im
Juni 2023 soll eine offene Technologie-Plattform in einer Art Toolbox
entstehen, die schnellere, kostengünstigere und leistungsfähigere
Medizintechnik ermöglicht. Zukünftige Forschungen könnten diese im Projekt
entwickelten Grundbausteine für spezialisierte Anwendungen in den
Bereichen kabellose Mikroimplantate, Organ-on-Chip, 3D-Ultraschall,
dauerhaftes Monitoring mittels Sensoren, Medikamenten-Adhärenz durch
intelligente Verabreichung sowie röntgenfreie Chirurgie mit optischer
Erfassung weiterentwickeln und somit die Medizintechnik leistungsstark
voranbringen.