Gesundheitswirtschaft

Für die Diagnose von Krebserkrankungen werden oft aufwendige Untersuchungen wie Computer- oder Kernspintomographie durchgeführt. Weniger belastende Blutuntersuchungen sind bisher zu ungenau, störanfällig oder nicht praxistauglich. Die Wirtschaftsförderung Bremen (WFB) unterstützt ein Projekt, bei dem das Institut für Pharmakologie am Klinikum Bremen-Mitte gemeinsam mit Partnern in Kliniken und Firmen eine neue Methode zur Untersuchung von Tumorerkrankungen entwickelt.

Ziel des Projektes mit dem Titel „Bremer Peptidomdiagnostik“ ist es, einen Laborschwerpunkt für Tumordiagnostik in Bremen zu etablieren. Die Untersuchungen sollen im Institut für Pharmakologie am Klinikum Bremen-Mitte regional und überregional als Dienstleistung angeboten werden. Das neue Diagnostikangebot beruht auf der Entwicklung einer praxistauglichen Methode mit Hilfe der Massenspektrometrie von Peptiden. Die innovative Methode dient der Diagnostik von Krebserkrankungen wie Blasen-, Prostata- und Brusttumoren. „Mit der Entwicklung dieser Routinediagnostik bewältigen wir einen wichtigen Schritt von der Grundlagenforschung in die klinische Anwendung“, meint Professor Dr. Bernd Mühlbauer, Direktor des Instituts für Pharmakologie am Klinikum Bremen-Mitte und zugleich Leiter des Projektes.

Forschungseinrichtung und Gesundheitsdienstleister
Das Institut für Pharmakologie ist eine unabhängige Service- und Forschungseinrichtung. Es hat seinen Sitz am Klinikum Bremen-Mitte und besteht damit als Teil der Holding Gesundheit Nord gGmbH. Die Bremer Krankenhausgesellschaft ist der drittgrößte kommunale Klinikverbund Deutschlands. Von den sechs Abteilungen des Instituts für Pharmakologie sind die beiden Arbeitsbereiche „Klinische Forschung“ und „Spezielle Analytik und Medizinische Diagnostik“ mit insgesamt 3 Ärzten, einem Diplomchemiker und einem technischen Assistenten an dem Projekt beteiligt. Die Untersuchungen sollen, wenn sie durch entsprechende klinische Studien abgesichert sind, als Dienstleistung regional und überregional angeboten werden. Langfristig plant die Bremer Einrichtung darüber hinaus für Vergleichsproben und zur Qualitätssicherung anderer Anbieter, also als Referenzlabor, für Deutschland zu fungieren. Das Institut für Pharmakologie verfügt über ein breit gefächertes Kompetenzspektrum. Dazu zählen unter anderem unfangreiche Erfahrungen für klinische Studien, biomedizinische Analytik, therapeutisches Drug Monitoring, Pharmakogenetik, kritische Arzneitherapiebewertung, forensische Analytik sowie in der massenspektrometrischen Routine-Analytik. Eine 2005 von der Wirtschaftsförderung Bremen durchgeführte Studie hat das Institut als “Versorgungsleuchtturm mit gesundheitswirtschaftlichem Potenzial” ausgezeichnet. Demnach wird das Institut als Motor für positive wirtschaftliche Entwicklungen in Bremen angesehen. In diesem Zusammenhang stellt die WFB Fördermittel aus dem Bereich Forschung und Entwicklung zur Verfügung.

Proteine als Hinweisgeber auf Erkrankungen
Die neue Methode nimmt die im menschlichen Blut vorhandenen Eiweiße, so genannte Proteine oder Peptide, als Hinweisgeber für Tumore in den Blick. Das menschliche Blut enthält Zehntausende dieser Moleküle. Deren Zusammensetzung kann Aufschluss über bestimmte Erkrankungen geben. Die Identifikation der im Blut vorhandenen Proteine gelingt über bestimmte Peptidmuster. Diese variieren jedoch von Mensch zu Mensch aufgrund individueller Verschiedenheiten. Für die Beobachtung bösartiger Tumore könnte die quantitative Verfolgung dieser Protein-Profile hilfreich sein. Doch die Schwierigkeit liegt darin, die Spreu vom Weizen zu trennen. Keinem der bisher entwickelten Verfahren gelang es bisher, aufschlussreiche Hinweisgeber in den Proteinmustern von der Vielzahl unwichtiger Proteine abzugrenzen.

Wissen, was im Blut steckt
Bei der neuen Bremer Methode werden nicht die Proteine selbst, sondern ihre Abbauprodukte, die Peptide, untersucht, da sich das Profil dieser kleineren bis mittelgroßen Moleküle als typisch für Krebserkrankungen erwiesen hat. Es ermöglicht beispielsweise für Blasen-, Prostata- und bösartige Brusttumore (Mammacarcinome) eine erstaunlich hohe Korrelation zur Tumorerkrankung. Dieses Peptidmuster, das so genannte Peptidom, stellt das Ergebnis enzymatischer Aktivität im Blut dar. Tumore produzieren wie andere Gewebe Funktionsproteine, die Enzyme. Es wird also über die enzymatische Aktivität auf die Aktivität der Tumore geschlossen: „Ein großes Problem stellt die interindividuelle Variabilität dar“, meint Mühlbauer. Denn die typischen Strukturen des Peptidmusters können zwar auf das Vorhandensein und das Wachstum von bestimmten Tumoren hinweisen. Darüber hinaus gelte es jedoch, die Unterschiede, die von Mensch zu Mensch bestehen, zu berücksichtigen. Mit der neuen Methode habe man eine Strategie gefunden, mit dieser interindividuellen Variabilität umzugehen.

Wissen, was wirkt
Der Nachweis von Peptiden, die auf Tumorerkrankung Hinweise geben, gelingt den Bremer Analytikern durch die nacheinander geschaltete Kombination verschiedener Untersuchungen: Das aus der Patientenprobe gewonnene Blutplasma wird dabei mit spezifischen Antikörpern versetzt, die an die gesuchten Zielpeptide binden. Die Antikörper sind an winzige magnetische Perlen, „magnetic beads“, gekoppelt. Durch diese werden die gebundenen spezifischen Peptide aus der Probe herausgelöst. Die immer noch heterogene Gruppe von Peptiden wird dann mit Flüssigkeitschromatographie aufgetrennt und mit einer speziellen Massenspektrometrie auf die gesuchten Peptide quantitativ untersucht. „Durch die Diagnostik wollen wir beispielsweise erkennen, ob eine eingeleitete Therapie erfolgreich ist, oder ob dem Patienten unnötige Nebenwirkungen und Belastungen durch die Behandlung zugemutet werden, ohne dass ihm damit geholfen wird“, erklärt Mühlbauer die Intention. „Durch die neu Methode, möchte ich Patienten eine unwirksame Therapie ersparen oder einen frühen Wechsel zu einer wirksameren ermöglichen“, meint der Facharzt für Pharmakologie.

Gute Voraussetzungen am Standort
Das besondere an dem Projekt sei, dass hier Einrichtungen und Fachgebiete zusammenarbeiteten, die normalerweise nacheinander aktiv würden: Zum einen arbeite hier die Laborwissenschaft eng mit den Medizinern zusammen, die Patienten in der Klinik betreuten. Aufgrund der hohen Patientenzahlen, die mit Tumorerkrankungen in den Kliniken der Gesundheit Nord gGmbH behandelt würden, könne man mit sehr vielen Teilnehmern rechnen. Andererseits könne man aufgrund der Rolle Bremens als weltweit herausragender Standort in der Entwicklung und Herstellung von Massenspektrometern einen engen Kontakt zu den Herstellern erhalten. Mühlbauer baut auf eine direkte Zusammenarbeit. „Die wissenschaftliche Expertise zu dem Projekt ist vorhanden, das Labor vorbereitet, Personal und Know-how bestehen und die Zusammenarbeit mit den Klinikern ist bereits eingeleitet“, beschreibt der Projektleiter den Stand. Derzeit suche er den geeigneten Unternehmenspartner, der die Geräte für die Umsetzung der massenspektrometrischen Analysen bereitstellt und die technische Entwicklung betreut.

Marktaussichten
Dabei schätzt Mühlbauer ebenso wie die WFB die Marktausichten für das Projekt als günstig ein. „Bei dem derzeitigen Anstieg der Tumorerkrankungen könnte man mit der Methode vielen Patienten weiterhelfen“, glaubt der Mediziner. Die geradezu exponentielle Zunahme unterschiedlicher therapeutischer Methoden lege eine Überprüfung ihrer Wirksamkeit nahe. Die neue Service-Leistung des Labors könne zunächst als innovative Verbesserung der regionalen Versorgung von Tumorpatienten bestehen. Wenn sich das Verfahren bewährte, sei eine bundesweite Kapazitäts-Ausdehnung auch auf andere Laborpartner vorgesehen. Hierbei würde der Bremer Standort als nationales Referenzlabor mit weiteren Arbeitsplätzen für wissenschaftliche Mitarbeiter sowie für Assistenzpersonal etabliert. „Langfristig soll das Verfahren zur Therapiebegleitung auch anderer Tumorerkrankungen entwickelt werden“, lautet Mühlbauers Vision.

Ansprechpartner:

Prof. Dr. med. Bernd Mühlbauer
Direktor des Instituts für Pharmakologie
Klinikum Bremen-Mitte
Sankt-Jürgen-Str. 1
D-28177 Bremen
Tel:  0421- 497 5352
Fax: 0421- 497 3326
muehlbauer@pharmakologie-bremen.de