Revolution der Mikrobiom-Forschung: Wie Pharma-Consulting und Auftragsforschungsinstitute die Entwicklung von Therapien auf Bakterienbasis vorantreiben

Das menschliche Mikrobiom und seine Bedeutung für die Gesundheit

Das menschliche Mikrobiom besteht aus Billionen von Mikroorganismen, darunter Bakterien, Viren, Pilze und andere Mikroben, die in und auf unserem Körper leben. Obwohl die Wissenschaft diese Bewohner schon seit langem kennt, haben Forscher erst in jüngerer Zeit begonnen, ihre entscheidende Rolle für die Erhaltung der Gesundheit zu verstehen. Studien haben gezeigt, dass das Mikrobiom für die Regulierung einer Vielzahl physiologischer Prozesse, darunter die Verdauung, das Immunsystem und sogar das Nervensystem, von entscheidender Bedeutung ist. Störungen im Gleichgewicht des Mikrobioms können zu verschiedenen Gesundheitsproblemen führen, darunter entzündliche Darmerkrankungen, Fettleibigkeit und neurologische Störungen wie Depressionen und Autismus. Die weitere Erforschung des Mikrobioms hat das Potenzial, eine neue Generation von bakterienbasierten Therapien zu entwickeln, die weitreichende Auswirkungen auf die Behandlung von Krankheiten haben könnten.

Fäkale Mikrobiota-Transplantation (FMT) zur Behandlung von Clostridium-difficile-Kolitis

Ein vielversprechendes Beispiel für eine mikrobiombasierte Therapie ist die fäkale Mikrobiota-Transplantation (FMT), bei der gesunde Spendermikroben zur Behandlung von Patienten mit wiederkehrender Clostridium-difficile-Kolitis eingesetzt werden. Die Biologie und Pathogenese einer C. difficile-Infektion ist komplex und kann nicht allein durch Antibiotika geheilt werden. Obwohl die FMT in verschiedenen klinischen Studien bemerkenswerte Erfolge gezeigt hat, ist der genaue Mechanismus nach wie vor unbekannt, und eine Reihe von Studien untersucht derzeit das Potenzial verschiedener Produkte auf Mikrobiota-Basis. Wenn sich diese als erfolgreich erweisen, wird ein zügiges Antragsverfahren die Zeit bis zur Marktzulassung verkürzen und die Wartezeit für Patienten, die an Clostridium-difficile-Kolitis leiden, minimieren (Khoruts et al., 2021).

Präbiotika, Probiotika und die Behandlung von chronischen Erkrankungen

Ein weiterer spannender Bereich der Mikrobiomforschung ist die Entwicklung präbiotischer und probiotischer Präparate, die darauf abzielen, das Mikrobiom auszugleichen, um chronische Erkrankungen wie entzündliche Darmerkrankungen und Fettleibigkeit zu behandeln. In der Tat haben Studien an Menschen gezeigt, dass sich das Darmmikrobiom von Patienten mit CED von dem gesunder Kontrollpersonen unterscheidet. Weitere Belege für eine grundlegende Rolle des Mikrobioms bei Patienten mit CED sind die Identifizierung von Mutationen in Genen, die an den Wechselwirkungen zwischen Mikrobiom und Immunsystem beteiligt sind, sowie epidemiologische Beobachtungen, die auf Mikrobiom-modulierende Risikofaktoren hinweisen (Glassner et al., 2020). Ebenso gibt es Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen Darmbakterien und Fettleibigkeit sowohl im Kindesalter als auch bei Erwachsenen, und mehrere Tier- und Humanstudien deuten darauf hin, dass die Modulation der Bakterienstämme im Verdauungstrakt dazu beitragen kann, das Stoffwechselprofil fettleibiger Wirte neu zu gestalten (Abenavoli et al., 2019).

Herausforderungen und Chancen in der Mikrobiomforschung

Angesichts der zunehmenden Belege für die Bedeutung des Mikrobioms für die menschliche Gesundheit ist es wahrscheinlich, dass die Mikrobiomforschung in den kommenden Jahren weiter zunehmen wird. Trotz der vielversprechenden Fortschritte in der mikrobiombasierten Therapieentwicklung gibt es jedoch noch Herausforderungen, die es zu bewältigen gilt. Dazu gehören das Verständnis der komplexen Wechselwirkungen zwischen Mikroorganismen und ihrem Wirt, die Identifizierung kausaler Zusammenhänge zwischen Mikrobiomveränderungen und Krankheitszuständen sowie die Gewährleistung der Sicherheit und Reproduzierbarkeit mikrobieller Therapien. Sorgfältig geplante klinische Studien, die auf soliden wissenschaftlichen Grundsätzen beruhen, sind entscheidend, um das volle Potenzial von Therapien auf Mikrobiombasis zu erschließen. Darüber hinaus verhindert die Einhaltung von Vorschriften Verzögerungen, und ein zügiges Antragsverfahren für neue Behandlungsstrategien stellt sicher, dass die Patienten die benötigte Therapie so schnell wie möglich erhalten. CROs sind in einer einzigartigen Position, um diese beiden Phasen zu erleichtern. Aufgrund ihres Fachwissens über die komplexen Mechanismen, die der Funktion von Mikrobiom-Behandlungen zugrunde liegen, kann ihre Beteiligung sicherstellen, dass die Studien wissenschaftlich fundiert und sicher sind, während sie gleichzeitig ihre Ressourcen zur Verfügung stellen, um bei der Rekrutierung, Datenerfassung und Ergebnisanalyse zu helfen. CROs verfügen auch über Erfahrung im Umgang mit dem regulatorischen Umfeld und können die Einhaltung von Richtlinien und Vorschriften während des gesamten Entwicklungsprozesses sicherstellen. Dazu gehören ethische Überlegungen, Datenintegrität, Qualitätskontrolle und die für Zulassungsanträge erforderliche Dokumentation.

Zusammenarbeit zur Entwicklung mikrobieller Therapien

Die Mikrobiomforschung hat das Potenzial, unser Verständnis von Krankheiten zu erweitern und eine neue Generation von bakterienbasierten Therapien zu entwickeln. Durch die gemeinsame Nutzung von Ressourcen und Fachwissen kann die Zusammenarbeit zwischen pharmazeutischen Beratungsunternehmen, Auftragsforschungsinstituten und Pharmaunternehmen zur Entwicklung innovativer Therapeutika beitragen, die auf der Grundlage unserer mikrobiellen Mitbewohner wirken und die Behandlung von Krankheiten revolutionieren.

Abenavoli, L., Scarpellini, E., Colica, C., Boccuto, L., Salehi, B., Sharifi-Rad, J., Aiello, V., Romano, B., De Lorenzo, A., Izzo, A.A., Capasso, R., 2019. Gut Microbiota and Obesity: A Role for Probiotics. Nutrients 11, 2690. https://doi.org/10.3390/nu11112690

Glassner, K.L., Abraham, B.P., Quigley, E.M.M., 2020. The microbiome and inflammatory bowel disease. J Allergy Clin Immunol 145, 16–27. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2019.11.003

Khoruts, A., Staley, C., Sadowsky, M.J., 2021. Faecal microbiota transplantation for Clostridioides difficile: mechanisms and pharmacology. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 18, 67–80. https://doi.org/10.1038/s41575-020-0350-4