Методические рекомендации для выполнения самостоятельной работы по теме «Медицинские проблемы семьи» «Редкие детские заболевания и проблемы лекарств»

Pharmakogenomik: Medikamente nach Maß?

Erbsubstanz im UV-Licht: „Eine Revolution im Denken der Pharmahersteller“

Ein Biologe saugt aus einem Plastikröhrchen DNS ab. Im UV-Licht leuchtet das genetische Material als helles Band in der zentrifugierten Zellsubstanz auf.

Merken Sie sich und lernen Sie die neuen Fachwörter zum Thema:

Erbgut n – наследственные признаки

Nebenwirkung f – побочное действие

schlucken – глотать

schädigen – повреждать

Ausstattung f – оборудование, оснащение

wirkungslos – бездейственный, без эффекта

Pharmaunternehmen n – фармацевтическое предприятие

rechtfertigen – оправдывать

Arzneimittelwirkung f – действие лекарственного средства

Aufnahme f - прием

Verteilung f - распределение

Metabolisierung

Ausscheidung f – выведение

In der Fachsprache gebraucht man viele synonymische Fachwörter. Darum ist es wichtig, die folgenden Synonyme zu beachten:

Erbgut n – Genom

Metabolisierung f – Verstoffwechselung f

Vielgestaltigkeit f – Polymorphismus m

Krankheitsäußerung f – Symptomalogie f

Erscheinungsform f - Phänotyp m

Beachten Sie die folgenden Definitionen der aktuellen Fachwörter:

Die Pharmakogenetik beschreibt die interindividuellen genetischen Variationen und deren Einfluss auf die Wirksamkeit und Nebenwirkungen von Arzneimittel.

Die Pharmakogenomik betrachtet die Wechselwirkung von Wirkstoffen mit der Gesamtheit aller Gene.

Die Pharmakokinetik untersucht den zeitlichen Ablauf von Aufnahme, Umbau und Abbau von Medikamenten im Körper. Dabei spielen Umweltfaktoren, Ernährung und genetische Veranlagung eine Rolle.

Die Pharmakodynamik beschäftigt sich mit der Wechselwirkung von Arzneimitteln mit ihrem molekuleren Ziel.

Polymorphe Gene – Gene mit geringer Abweichung in ihrer DNA-Sequenz (Allele) dann, wenn sie mit einer Frequenz von >1% in einer Population existieren.

Die Cytochrom-P-450(CYP)-Superfamilie – diese Proteine sorgen vor allem dafür, dass wasserunlösliche Stoffe löslich gemacht und ausgeschnieden werden können – dazu gehören mehr als ein Drittel aller körperfremden Stoffe und entsprechend viele Arzneimittel.

„Pro-drugs”(engl.) – inaktive Substanzen, die erst im Organismus zum gewünschten Medikament umgewandelt werden.

Beachten Sie folgende Abkürzungen:

DNS

SNP - „Single Nucleotide Polymorphism“(engl.), Enzel-Nukleotid-Viegestaltigkeit

HGP – das Human Genomprojekt

Text A: „PASSENDER HANDSCHUH“

Warum schlagen Pillen so unterschiedlich an? Die Pharmaforscher

werden neue Arzneien entwickeln –

maßgeschneidert nach dem Erbgut dessen, der sie nimmt.

Lange Zeit schien es den Pharmakologen ein Rätsel, warum Menschen auf ein und dieselbe Arznei derart unterschiedlich reagieren. „Die meisten Medikamente wirken nur bei 30 bis 40 Prozent der Patienten so, wie sie sollen“, sagt Daniel Cohen von der Pariser Biotech-Firma Genset. Das liegt vor allem an winzigen, punktuellen Änderungen der Erbsubstanz DNS, die bei jedem Menschen in großer Zahl auftreten. Die kleinen Unterschiede im Erbgut, SNPs (sprich: „Snips“) genannt, offenbaren sich bisweilen dramatisch: Insgesamt sterben jedes Jahr tausende Menschen an den Nebenwirkungen von Medikamenten, die sie schlucken. Das Mittel Procainamid zum Beispiel, das Infarktpatienten gegen Herzrhythmusstörungen feien soll, schädigt bei zahlreichen Behandelten die Leber schwer, weil die Kranken diese Arznei von Natur aus langsamer abbauen als der Durchschnitt der Bevölkerung. Nicht immer geht es so schlecht aus, wenn die genetische Ausstattung eines Menschen von der Norm abweicht, nach der sich die Pharmakologen ausrichten. Manche Medikamente bleiben dann einfach nur wirkungslos. „Bis heute handeln Pharmafirmen wie Hersteller von Handschuhen, die Handschuhe nur in einer Größe produzieren“, spottet Chris Moyses von der britischen Biotech-Firma Oxford GlycoSciences. „Von Patienten erwartet man, dass sie sich da hineinquetschen.“ Wie zahlreiche junge Pharmaunternehmen versucht auch die Firma Oxford Glyco-Sciences, auf der Basis der Genomforschung für jeden Patienten eine persönliche Pille zu schaffen, die seiner genetischen Ausstattung exakt angepasst ist. Der Ausspruch „meine Medizin“ wäre dann wörtlich zu nehmen.

„Eine Revolution im Denken“ der Pharmahersteller entstehe durch diesen neuen Forschungszweig der Pharmakogenomik, meint Jonathan Knowles, Chef der Arzneimittelforschung beim schweizerischen Konzern Roche. An dieser Revolution beteiligen sich inzwischen auch Pharmariesen wie Novartis, Bayer und Aventis. Vor einem Jahr haben sie gemeinsam mit sieben weiteren weltweit operierenden Konzernen ein Konsortium gegründet, das die Erkundung des menschlichen Genoms fördern soll.

Die Firmen möchten eine Karte des menschlichen Erbguts zusammenstellen, auf der alle kleinen Unregelmäßigkeiten verzeichnet sind. Geschätzt wird, dass etwa jeder tausendste der mehr als drei Milliarden Bausteine der menschlichen DNS ein SNP ist. „Das Wissen, das wir in den nächsten Jahren mit der neuen Genomkarte erlangen werden, hat das Potenzial, die Praktiken der Medizin fundamental zu ändern“, erklärt der Chef des Konsortiums, Arthur Holden aus Chicago. Erkrankungen werden sich immer schärfer voneinander trennen lassen, so dass es für jede Unterart einer Krankheit auch ein spezielles Arzneimittel geben wird. Je exakter die genetischen Defekte bekannt würden, die zu einer Erkrankung führen, meint Humangenetiker Bartram, desto genauer ließen sich Substanzen herstellen, die diese Defekte wieder wettmachen. „Schließlich hat jede Krankheit eine genetische Komponente – selbst wenn sie durch die Umwelt ausgelöst wird“, betont der Baseler Bioforscher Urs Meyer. Aus diesem Grund belasten Umweltgifte immer nur einen Teil der Bevölkerung – mancher Kettenraucher erreicht trotz Übergewicht und Abscheu gegen Salat ein Alter von 100 Jahren. Nur William Haseltine will bei der Pharmakogenomik nicht mitspielen. Der Chef der – ebenfalls auf Genforschung ausgerichteten – Firma Human Genome Sciences in Rockville (Maryland) geriert sich als Ketzer unter den ansonsten einmütig dem neuen Forschungszweig verfallenen Pharmabossen.

„Die Arzneimittelindustrie rechtfertigt mit der Pharmakogenomik nur ihr Versagen, weil sie keine nebenwirkungsarmen Medikamente hinkriegt“, sagt Haseltine. Es sei der falsche Weg, wenn unzählig viele, individualisierte Arzneien entwickelt würden. „Wenn Menschen zu ihrer Medizin passen sollen, wird es immer Menschen geben, die zu gar nichts passen“, warnt der Firmenchef aus Rockville. Schon heute gebe es genügend seltene Krankheiten, gegen die nur deshalb kein Mittel existiere, weil es sich für die Unternehmen nicht lohnt, entsprechende Pillen zu entwickeln. „Wir

wollen weiterhin Arzneien“, unterstreicht Haseltine, „die so vielen Menschen wie möglich helfen.“ Eines jedenfalls ist bereits jetzt gewiss: Die maßgeschneiderten Arzneimittel werden nicht billig zu haben sein. Plausibel also, dass die zukünftigen Träger der Genkarten diese vermutlich in der Nähe ihrer Kreditkarten aufbewahren werden.

Nachübungen

1.Fragen zum Text:

1. Wonach strebt die Genforschung in der nächsten Zeit?

2. Bei vielen Prozent der Patienten reagieren die meisten Medikamente so, wie sie sollen?

3. Welche pharmakologische Effekte können die Unterschiede im menschlichen Genom bedingen?

4. Welche Perspektiven eröffnet die Genforschung für die Pharmakonzernen?

5. Warum möchten die Firmen eine Karte des menschlichen Erbguts zusammenstellen?

6. Aus welchem Grund belasten Umweltgifte immer nur einen Teil der Bevölkerung?

2. Ordnen Sie den Fachwörtern passende Verben zu:

1. Genetiker	a. entstehen
2. Medikamente	b. erreichen
3. Pharmakogenomik	c. entwickeln
4. Arzneimittelindustrie	d. wirken
5. seltene Krankheiten	e. rechtfertigen
6. Kettenraucher	f. glauben

3. Ergänzen Sie die entsprechenden Wörter. Nehmen Sie den Text zu Hilfe:

1. Nicht immer geht es so schlecht aus, wenn die genetische … eines Menschen von der Norm…, nach der sich die Pharmakologen ausrichten.2. Bis heute handeln Pharmafirmen wie Hersteller von Handschuhen, die ... nur in einer Größe produzieren.3. Geschätzt wird, dass etwa jeder tausendste der mehr als drei Milliarden ... der menschlichen DNS ein SNP ist.4. Das Wissen, das wir in den nächsten Jahren mit ... erlangen werden, hat das Potenzial, die Praktiken der Medizin fundamental zu ändern.5. Schließlich hat jede ... eine genetische Komponente – selbst wenn sie durch die ... ausgelöst wird. 6. Die ... rechtfertigt mit der Pharmakogenomik nur ihr Versagen, weil sie keine nebenwirkungsarmen Medikamente hinkriegt.

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Ausstattung, Umwelt, Handschuhe, abweichen, Arzneimittelindustrie, Krankheit, Bausteine, die neue Genomkarte

4 . Welche Auffassungen und Meinungen der Vertreter von wissenschaftlichen und pharmazeutischen Bereichen gibt es im Text? Mit welcher Auffassung stimmen Sie gern zu? Warum?

Und Sie?

Text B: „Bedeutung der Genetik für die Arzneimitteltherapie“

Umweltfaktoren sind erworbene und im Laufe des Lebens variable Einflüsse wie Lebensumstände, Ernährung, Rauchen, Alkoholkonsum, Wechselwirkungen von Arzneimitteln und Krankheiten. Genetische Faktoren sind vererbte und lebenslang im Erbgut (im Genom) verankerte konstante Merkmale, die jeden Menschen als persönliches Individuum prägen und ihn von anderen Menschen unterscheiden. Nur eineiige (monozygote) Zwillinge haben genau die gleichen Gene. Umweltfaktoren und genetische Faktoren können die Intensität und Dauer einer Arzneimittelwirkung auf verschiedenen Stufen beeinflussen. Dazu gehören die Aufnahme, Verteilung, Metabolisierung und Ausscheidung von Arzneimitteln im Körper sowie die Interaktionen eines Arzneimittels mit seinen Zielstrukturen (Rezeptoren) am Wirkort.

Das Fachgebiet, das sich mit den vererbten Unterschieden in der Arzneimittelwirkung befasst, ist

die Pharmakogenetik. Der neuere Begriff Pharmakogenomik bezeichnet die Wissenschaft, die sich

mit der Identifizierung von Genen und Genvarianten (Mutationen) im menschlichen Genom befasst

und die pharmakogenetischen Erkenntnisse in der Entwicklung neuer Medikamente und zur Optimierung der Arzneimitteltherapie berücksichtigt.

Was sind pharmakogenetische Polymorphismen?

Pharmakogenetische Besonderheiten stellen keine Krankheit dar, sondern zeigen sich erst nach

Einnahme von bestimmten Medikamenten oder anderen körperfremden Substanzen. Mit dem

Fortschritt der Entschlüsselung des menschlichen Genoms sind in den letzten Jahren in rascher Folge Mutationen in einzelnen Genen bekannt geworden, die für interindividuelle Unterschiede in der Arzneimittelwirkung verantwortlich sind. Führt ein Gen in einer Bevölkerungsgruppe durch Mutation(en) zu mindestens zwei klar erkennbaren Phänotypen (Erscheinungsformen), und hat das mutierte Gen eine Häufigkeit von mehr als 1 Prozent in der Bevölkerung, so spricht man von einem Polymorphismus. Pharmakogenetische Polypmorphismen sind monogenetisch vererbte, die bei einer relevanten Minderheit der Bevölkerung zu ungewöhnlichen, unerwarteten oder toxischen Reaktionen auf gewisse Arzneimittel führen.

Die meisten Arzneimittel und viele andere körperfremde Substanzen werden in der Leber durch das sogenannte Cytochrom-P450- Enzymsystem metabolisiert (Abb. 1). Der Cytochrom-P450-(CYP)-Komplex besteht aus über 30 Proteinen, die durch verschiedene Gene der CYP-Superfamilie kodiert werden. Homozygote Mutationsträger haben in der Leber einen Mangel an funktionell aktivem CYP2D6- Enzym und können deshalb etwa 25 Prozent aller Arzneimittel nur sehr langsam abbauen.