Was ist biologische Therapie, biologische Medizin? Sie hilft, wo andere versagen

Biologische Arzneimittel ermöglichen innovative Behandlungen auch dort, wo herkömmliche Therapien versagt haben.

Wenn Sie glauben, dass Arzneimittel ausschließlich aus Chemikalien und unter Laborbedingungen hergestellt werden, werden Sie durch Biologika vielleicht vom Gegenteil überzeugt. Was ist ein Biologikum und seit wann gibt es es sie?

Werfen wir einen Blick auf die Geschichte...

Im Jahr 1796 führte der englische Arzt Edward Jenner, der als Vater der Immunologie gilt, auf der Grundlage seiner Langzeitbeobachtungen ein Experiment durch. Er sammelte Flüssigkeit aus den Hautläsionen eines mit Kuhpocken infizierten Milchmädchens und verabreichte diese absichtlich (geimpft) an einen achtjährigen Jungen namens James.

Der Junge erkrankte an den Kuhpocken und hatte einen leichten Verlauf.

Zwei Monate später beimpfte Edward Jenner den Jungen erneut, diesmal mit einem Sekret aus den Hautläsionen, die durch Pocken (Variola) verursacht wurden. Wie erwartet erkrankte James nicht an den Pocken.

Vor der Erfindung der Impfung waren die Pocken eine weit verbreitete, hoch ansteckende und tödliche Krankheit, die mehrere Jahrhunderte lang die Geißel der Menschheit war (statistisch gesehen waren sie für 8-20 % aller Todesfälle in Europa verantwortlich).

Der Pockenimpfstoff war der erste Impfstoff der Welt.

Hundert Jahre später stellte der amerikanische Chirurg William Coley bei einem deutschen Einwanderer namens Fred, der einen inoperablen bösartigen Tumor am Hals hatte, einen interessanten Zusammenhang fest: Nachdem bei Fred eine durch ein Bakterium der Gattung Streptococcus verursachte Hautinfektion diagnostiziert worden war, verschwanden seine Tumorzellen.

William Coley stellte die Hypothese auf, dass die Reaktion des Körpers auf die Infektion irgendeine Wirkung auf den Tumor haben muss.

Er setzte seine Forschungen fort und verabreichte Patienten mit bestimmten Krebsarten zunächst lebende Bakterien, dann nur noch deren Toxine (infizierte Patienten). Dies führte in einigen Fällen zu einer Tumorremission, d. h. zu einem Rückgang der Anzeichen und Symptome.

Diese Behandlung war viele Jahre lang als Coleys Toxine bekannt.

Was haben diese beiden Geschichten aus der Geschichte miteinander zu tun?

In beiden Fällen handelt es sich um die Immunisierung, d. h. den Prozess, bei dem das körpereigene Immunsystem eine natürliche Schutzbarriere aufbaut und gegen die Einwirkung fremder Substanzen resistent (immun) wird. Dadurch wird das Risiko von Infektionen und Krankheiten verringert.

Impfstoffe (Inokulanzien) sind ein wichtiges Instrument für den Immunisierungsprozess.

Mit der Entdeckung der Immunisierung vor mehr als 200 Jahren trat die biologische Medizin in den Vordergrund.

Heute ist die biologische Therapie ein sich rasch entwickelnder Bereich der modernen Medizin.

Dank bedeutender Fortschritte im Verständnis und in der Kenntnis der im menschlichen Körper ablaufenden Prozesse, seien es natürliche oder krankhafte Vorgänge, findet sie in vielen medizinischen Bereichen Anwendung und wird gleichzeitig zu einer immer häufigeren und wirksameren Therapieform für eine Vielzahl menschlicher Krankheiten.

Was verstehen wir unter biologischer Therapie?

Auf den ersten Blick mag der Begriff "biologische Behandlung" oder das Wort "biologisch" an die derzeitige Modeerscheinung "natürlich und chemiefrei" erinnern.

Die Bedeutung des Wortes "biologisch" bei diesen Arzneimitteln bezieht sich auf die Tatsache, dass zu ihrer Herstellung lebende Organismen verwendet werden.

Das Prinzip der biologischen Medizin besteht darin, das natürliche Immunsystem des Körpers zu nutzen, um Krankheiten oder Infektionen zu bekämpfen.

Seine Wirkung kann in verschiedenen therapeutischen Richtungen genutzt werden, je nachdem, wie die Behandlung die biologischen Prozesse im Körper beeinflussen kann.

Auf welche Weise sie auf den Organismus einwirkt:

• Sie können bestimmte Komponenten des Immunsystems stimulieren, um Krankheiten, Entzündungen oder Tumore zu behandeln.
• Umgekehrt können Biologika auch zur Unterdrückung des Immunsystems eingesetzt werden, was insbesondere bei Transplantationen (Verhinderung von Transplantatabstoßungen) oder bei der Behandlung von Autoimmunerkrankungen zum Tragen kommt.
• Einsatz von Biologika, um den Körper vor den Nebenwirkungen anderer begleitender Behandlungen zu schützen.
• Einsatz in der zielgerichteten Therapie - in diesem Fall wird das Biologikum zur Förderung des Zellwachstums oder zur gezielten Abtötung von Zellen (z. B. Krebszellen) eingesetzt, indem es bestimmte Moleküle beeinflusst, die für das Zellwachstum und die Zellvermehrung benötigt werden.

Im Allgemeinen gibt es zwei grundlegende Arten der biologischen Behandlung.

Die erste ist die Immuntherapie, bei der mit verschiedenen Methoden oder Medikamenten das Immunsystem so beeinflusst wird, dass es für die Existenz oder das Wachstum von z. B. Krebszellen eine unwirtliche Umgebung schafft.

Die zweite Art ist die zytotoxische Therapie, die auch als zellabtötende Therapie bezeichnet wird. Bei dieser Art der Behandlung werden Proteine, so genannte Zytotoxine, eingesetzt, die von den Körperzellen produziert werden. Die Zytotoxine greifen fremde Zellen an und töten sie direkt ab. In einigen Fällen können sie das Wachstum und die Vermehrung dieser Zellen hemmen.

Zusammenfassend lässt sich also sagen, dass die biologische Therapie am häufigsten in der Onkologie zur Behandlung verschiedener Krebsarten und in der Rheumatologie zur Behandlung von Autoimmun- oder Erbkrankheiten eingesetzt wird.

Die biologische Therapie wird häufiger eingesetzt, wenn andere Behandlungen (z. B. chemische Medikamente) nicht wirksam sind oder nicht zur Verfügung stehen. Sie wird aber auch zunehmend als Behandlung der ersten Wahl eingesetzt, vor allem aufgrund ihrer sehr spezifischen Wirkung.

Welche Rolle spielt die Immunität?

Das Immunsystem ist ein komplexes Netzwerk von Organen, Geweben und spezifischen Zellen, das in der Lage ist, Fremdstoffe wie Bakterien oder Viren, aber auch geschädigte, infizierte und abnorme Zellen im Körper zu erkennen und zu zerstören.

Es kann sich auch an den Angreifer erinnern, so dass es bei der nächsten Begegnung mit ihm schneller reagiert als beim ersten Mal.

In dem Moment, in dem das Immunsystem eine fremde Substanz, ein so genanntes Antigen, erkennt, wird eine Reihe von Prozessen ausgelöst, die als Immunantwort bezeichnet werden.

Die Hauptakteure der Immunreaktion sind die weißen Blutkörperchen (Leukozyten), die jeweils eine spezifische Aufgabe haben.

Die folgende Tabelle enthält Beispiele für Leukozyten und ihre Hauptaufgaben

Biologische Medizin - wie unterscheidet sie sich von der Schulmedizin?

Die biologische Behandlung erfolgt mit Hilfe von biologischen Arzneimitteln, die sich dadurch auszeichnen, dass zu ihrer Herstellung lebende Organismen, aus lebenden Organismen isolierte oder von lebenden Organismen produzierte Stoffe verwendet werden.

Eines der ersten Biologika war das Insulin.

Die Vorläufer der heutigen modernen Biologika-Produktionsverfahren waren kostspielig und unwirtschaftlich: Fast zwei Tonnen Schweinebauchspeicheldrüsen wurden benötigt, um nur ein kleines Fläschchen Insulin herzustellen.

Das Adjektiv "biologisch" leitet sich daher von der Tatsache ab, dass diese Arzneimittel natürlichen Ursprungs sind.

Es kann sich um Substanzen handeln, die aus Mikroorganismen, Pflanzen oder Tieren gewonnen werden, aber es handelt sich auch um Zellen oder Gewebe menschlichen Ursprungs.

Diese Substanzen werden dann mit verschiedenen biotechnologischen Verfahren behandelt, um ihnen spezifische Eigenschaften zu verleihen. Für die meisten biologischen Arzneimittel wird die Methode der rekombinanten DNA verwendet.

Die Art und die Eigenschaften eines biologischen Arzneimittels sind entscheidend für seine Wirksamkeit bei der Behandlung einer bestimmten Krankheit.

Aus chemischer Sicht handelt es sich bei einem biologischen Arzneimittel um ein sehr großes, komplexes und kompliziertes Molekül oder Molekülgemisch. Meistens handelt es sich um ein Protein, aber auch um einen Zucker, eine Nukleinsäure, ein Hormon, ein Enzym, einen Bestandteil des Blutes oder die oben genannten lebenden Einheiten (Zellen und Gewebe).

Je nach Art und Eigenschaften des Wirkstoffs können Biologika auf unterschiedlichen Wegen verabreicht werden.

Beispiele für Verabreichungswege:

• Oral (durch den Mund) - ein weniger gebräuchlicher Verabreichungsweg, da die Gefahr besteht, dass die großen Moleküle des Biologikums im Magen-Darm-Trakt abgebaut werden, was zum Verlust der Wirkung führt
• Injektion oder Infusion, z. B. intravenös (in eine Vene)
• Transdermal - durch die Haut

Biologische Behandlungen werden in der Regel von Fachärzten verschrieben, je nach dem Problem, das mit dem Biologikum behandelt werden soll, von Onkologen, Onkohämatologen sowie Rheumatologen und Gastroenterologen.

Die wichtigsten Unterschiede zwischen biologischer und chemischer Medizin

Biologika haben ein höheres Potenzial, eine Immunreaktion auszulösen (im Vergleich zu chemischen Arzneimitteln), da das Molekül eines chemischen Arzneimittels zu klein ist, um vom Immunsystem als fremder Eindringling erkannt zu werden.

Im Gegensatz dazu kann das Immunsystem bei Biologika ein relativ großes Molekül sehr schnell erkennen und eine Immunreaktion auslösen.

Biologika können auch natürliche Prozesse in unserem Körper genauer nachahmen oder stören.

Daher werden sie in Fällen eingesetzt, in denen eine Behandlung mit chemischen Medikamenten nicht möglich oder unzureichend ist.

Eine tabellarische Übersicht über die Unterschiede zwischen biologischen und chemischen Arzneimitteln

Beispiel für ein biologisches Arzneimittel

Und ein Beispiel für Acetylsalicylsäure

Welche Strukturen sind bei biologischen Arzneimitteln bekannt?

Von der Struktur her gibt es verschiedene Arten von biologisch aktiven Substanzen, die in biologischen Therapien verwendet werden.

In vielen Fällen handelt es sich um Substanzen, die durch rekombinante DNA verändert werden und spezifische Eigenschaften aufweisen, die dann bei der Behandlung von Krankheiten eingesetzt werden.

Hormone

Zum Beispiel Wachstumshormon, Insulin, Nebenschilddrüsenhormon.

Chemikalien, die eine physiologische Aktivität aufweisen, meist Peptide oder Steroide.

Interferone

Proteine, die von Zellen des Immunsystems als Reaktion auf eine Virusinfektion oder andere Reize produziert werden.

Sie hindern Viren daran, sich im Körper zu vermehren.

Interleukine

Bioaktive Proteine, die von Leukozyten, Monozyten oder anderen Zellen des Immunsystems produziert werden.

Eine Wirkung ist die Steigerung der Aktivität von Lymphozyten.

Wachstumsfaktor

Fördert vor allem das Zellwachstum und die Zellreifung.

Er kann verwendet werden, um das Knochenmark zur Zellproduktion anzuregen oder als Mittel zur Krebsbekämpfung zu wirken.

Monoklonale Antikörper

Die am häufigsten verwendete Form der biologischen Behandlung.

Es handelt sich dabei um im Labor synthetisierte Substanzen, die die vom Immunsystem natürlich gebildeten Antikörper nachahmen. Sie sind in der Lage, fremde Partikel - Antigene - zu erkennen und an sie zu binden.

Aufgrund ihres breiten Anwendungsspektrums werden sie in verschiedenen Bereichen der Medizin eingesetzt - Onkologie, Immunologie, Rheumatologie, Gastroenterologie usw. Sie können allein oder in Kombination mit der herkömmlichen Chemotherapie verwendet werden.

Impfstoffe (Vakzine)

Produkte mit Antigenen, die aus lebenden, abgeschwächten oder abgetöteten Mikroorganismen, synthetischen Peptiden oder rekombinanten Organismen hergestellt werden.

Sie werden zur Vorbeugung von (schweren und meist tödlichen) Infektionen verabreicht, für die es keine andere wirksame Behandlung gibt.

Krebsimpfstoffe

Sie sind Teil der Immuntherapie.

Sie regen das natürliche Immunsystem dazu an, auf Krebszellen zu reagieren.

Gentherapie

Eine noch experimentelle Form der Behandlung.

Das Prinzip ist das Einbringen von genetischem Material (DNA oder RNA) in lebende Zellen. Das genetische Material wird mit Hilfe eines Vektors, z. B. einem Virus, in die Zellen eingebracht.

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Andere Strukturen:

• Polypeptide
• Proteine
• Blut und Blutbestandteile
• Somatische (Körper-)Zellen
• Gewebe

Nomenklatur von biologischen Arzneimitteln

Die Namen von biologischen Arzneimitteln mögen auf den ersten Blick kompliziert erscheinen, doch die Nomenklatur legt Regeln fest, die es relativ einfach machen, die Struktur, die Art oder die Verwendung eines Arzneimittels zu bestimmen.

Die Regeln für die Namensgebung von Arzneimitteln beruhen auf der vom United States Adopted Names Council (USANC) genehmigten Nomenklaturklassifikation und müssen mit dem INN-Programm der Weltgesundheitsorganisation (WHO) übereinstimmen, das Arzneimitteln offizielle Namen zuweist.

Der United States Council on Adopted Names ist ein fünfköpfiges Gremium in den USA, das die Namen von Arzneimitteln prüft und genehmigt, um sicherzustellen, dass sie einfach, informativ und eindeutig sind und dass ihre Namen in Bezug auf Pharmakologie und chemische Struktur logisch sind.

Es handelt sich um die so genannten internationalen Freinamen (INN).

Woran erkennt man am Namen eines biologischen Arzneimittels, um welchen Stoff es sich strukturell handelt?

Es ist wichtig, auf charakteristische Präfixe, Suffixe oder Buchstabengruppen in der Mitte der Namen zu achten, um sich in den verschiedenen Gruppen biologischer Arzneimittel zurechtzufinden oder um herauszufinden, wofür das Produkt verwendet wird.

Tabellarische Übersicht über die Nomenklatur der biologischen Arzneimittel nach chemischer Struktur

Tabellarische Übersicht über die Nomenklatur der biologischen Arzneimittel nach Wirkort

Wie wird ein biologisches Arzneimittel hergestellt?

Der Wirkstoff eines biologischen Arzneimittels ist Teil eines riesigen Makromoleküls, dessen Struktur häufig nicht definiert ist. Was die vorhandenen Moleküle betrifft, ist ein biologisches Arzneimittel heterogen (vielfältig).

Der eigentlichen Herstellung eines biologischen Arzneimittels geht eine Forschungs- und Entwicklungsphase voraus. Im Allgemeinen ist die Forschungs- und Entwicklungsphase eines Arzneimittels (auch eines chemischen) ein äußerst anspruchsvoller und langwieriger Prozess. Es muss eine Struktur definiert werden, die ein ausreichendes Potenzial hat, um zu einem künftigen Arzneimittel zu werden.

Um eine neue Wirkstoffstruktur zu erhalten, muss die Substanz gefunden werden, die für die Synthese dieser Struktur kodiert, meist ein Gen oder ein Protein.

Diese Substanz wird dann in einen geeigneten Wirtsorganismus (z. B. ein Bakterium oder eine Säugetierzelle) übertragen, der dann beginnt, die Substanz mit der gewünschten Struktur zu produzieren.

Der am häufigsten verwendete Wirtsorganismus ist das Bakterium Escherichia coli oder die Hefe Saccharomyces boulardii.

Alle neu hergestellten biologischen Substanzen werden einer Reihe von Tests und Bewertungen unterzogen, um festzustellen, ob sie in der Lage sind, biologische Prozesse im Organismus zu verändern.

Gleichzeitig werden ihre Wirksamkeit und Sicherheit durch präklinische (Tierversuche) und klinische Studien (Versuche am Menschen) überprüft.

Der Herstellungsprozess von biologischen Arzneimitteln heute

Einer der letzten Schritte auf dem Weg eines biologischen Arzneimittels zum Patienten ist das Zulassungsverfahren, d. h. das Inverkehrbringen des Arzneimittels. Die Zulassung biologischer Arzneimittel wird derzeit von der Europäischen Arzneimittel-Agentur geprüft und genehmigt.

Die Abgabe aller biologischen Arzneimittel unterliegt derzeit der Verschreibungspflicht.

Sie sind daher in den Apotheken nicht frei erhältlich, was vor allem auf ihre Beschaffenheit und Sicherheit bei der Anwendung zurückzuführen ist.

Sind bei biologischen Behandlungen Nebenwirkungen zu erwarten?

Wie bei allen anderen Arzneimitteln besteht auch bei biologischen Behandlungen das Risiko von Nebenwirkungen.

Dabei ist zu bedenken, dass Nebenwirkungen nicht bei jedem behandelten Patienten auftreten müssen und dass die Anzahl und der Schweregrad der Nebenwirkungen, die auftreten, ebenfalls variieren.

Das Risiko des Auftretens und der Schweregrad von Nebenwirkungen biologischer Arzneimittel hängt immer von der Art der Behandlung oder dem allgemeinen Gesundheitszustand des Patienten ab. Die Dauer der Nebenwirkungen ist in der Regel kurz und klingt nach einigen Stunden oder Tagen ab.

Eine tabellarische Übersicht über die häufigsten Nebenwirkungen von biologischen Arzneimitteln

Jedes biologische Arzneimittel hat ein anderes, spezifisches Muster möglicher Nebenwirkungen. Nicht alle sind in der obigen Tabelle aufgeführt.

Das Auftreten neuer, bisher nicht gemeldeter Nebenwirkungen wird von den Angehörigen der Gesundheitsberufe und den nationalen Zulassungsbehörden ständig überwacht.

Einige Beispiele für biologische Arzneimittel und ihre Verwendung

Wie bereits erwähnt, werden biologische Arzneimittel in vielen verschiedenen Bereichen der Medizin eingesetzt.

Um Ihnen eine bessere Vorstellung zu vermitteln, finden Sie hier einige konkrete Beispiele für Stoffe und ihre Verwendung bei der Behandlung eines bestimmten Gesundheitsproblems oder einer bestimmten Krankheit.

Eine tabellarische Übersicht über einige Biologika und ihre Verwendung