Wie ein neues Arzneimittel entsteht

Mit großer Selbstverständlichkeit erwarten wir heute, dass eine auftretende Erkrankung durch Medikamentengabe geheilt, mindestens jedoch gelindert oder verzögert werden kann.

Täglich machen wir diese Erfahrung an uns selbst oder in unserem Umfeld. Erhöhte Werte bei Blutdruck, Cholesterin, Harnsäure, Blutzucker werden ebenso wie Übelkeit, Kopfschmerzen, Infektionen, Durchfall und vieles andere mehr durch Medikamentengabe behandelt. Selbst früher tödliche Erkrankungen wie HIV-Infektionen, bestimmte Krebs- oder Autoimmunerkrankungen können heute durch Medikamentengabe in chronische Verläufe überführt werden, die ein langes Weiterleben ermöglichen. Auch wenn noch viel zu tun bleibt: Dass ständig Neues kommt, Fortschritt da ist, erscheint uns selbstverständlich. Schauen wir also mal hinter die Kulissen.

Historisches

Im Mittelalter wandelte sich die „Apotheke“ von einem Lagerraum für allerlei (überwiegend) pflanzliche Rohstoffe (im Apothekerjargon „Drogen“ genannt) zu einem Ort der Herstellung von Arzneien, die nach ärztlich verordnetem Rezept gemischt wurden. Betrieben wurde eine reine Erfahrungsheilkunde, überwiegend Phytotherapie, bei der man die tatsächlichen Wirkprinzipien der „Drogen“ nicht kannte und ihre Wirkung nicht verstand. Zu pflanzlichen und tierischen Arzneien kamen chemische Elemente und anorganische Verbindungen hinzu, etwa Quecksilber und Arsen, Weinstein, Kalk, Kreide etc. Auch wenig appetitliche Bestandteile wie gepulverte Mumie oder Hirnschale, Vipernfleisch, Bibergeil und anderes fanden Verwendung in der mittelalterlichen „Dreckapotheke“. Die Wirkung vieler Mixturen blieb oft bescheiden und war bei wechselnder Qualität von Ausgangsmaterialien auch kaum regelmäßig reproduzierbar. Bei stark wirksamen Drogen entschied die korrekte Dosierung über Leben und Tod.

Medizin und Naturwissenschaften entwickelten sich in der frühen Neuzeit, man gewann Erkenntnisse über die Natur, die chemischen Elemente und deren Verbindungen, den menschlichen Körper, die Funktion seiner Organe und die Möglichkeiten, solche zu beeinflussen. Erst zu Beginn des 19. Jahrhunderts begann mit der Reindarstellung von Alkaloiden aus Pflanzenextrakten die Zeit der „reinen Wirkstoffe“. Morphin, Coffein, Strychnin, Chinin, Atropin, Papaverin und viele andere Substanzen wurden aus „Drogen“ extrahiert und isoliert, fanden Verwendung als Schmerz- und Fiebermittel, zur Spasmolyse etc. Die chemische Struktur der Stoffe war zu dieser Zeit ebenso unbekannt wie die Mechanismen ihrer Wirkung im menschlichen Körper. Es begann jedoch die industrielle Herstellung der Substanzen. Aus der Darmstädter Engel-Apotheke der Familie Merck entwickelte sich eine pharmazeutische Fabrik („Merck Darmstadt“), bei Frankfurt entstanden die „Farbwerke Hoechst“, die später in der IG Farben aufgingen, nach dem 2. Weltkrieg durch Entflechtung wieder erstanden und letztlich 1999 Teil des französischen Sanofi-Aventis-Konzerns wurden. Bayer (1863) und die BASF (1865) wurden gegründet, die mit der Knoll AG eine eigene Pharmasparte hatte, welche letztlich 2001 vom amerikanischen Pharmariesen Abbott „geschluckt“ wurde. Noch im 19. Jahrhundert wurden mit Aspirin (1899) und Antipyrin (1884) gebräuchliche Schmerz- und Fiebermittel entdeckt, industriell produziert und auf den Markt gebracht. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts gelangten mit den Barbituraten (Veronal, Evipan) wirksame Schlafmittel in den Handel, in den 30er Jahren folgten antibakteriell wirksame Sulfonamide (Prontosil). 1928 entdeckte der englische Wissenschaftler Alexander Fleming das Penicillin und seine antibiotische Wirkung, 1939 folgte die Entdeckung von Tyrothricin durch den Franzosen Dubos. Als wirksam erkannte chemische Grundstrukturen wurden untersucht und immer wieder abgewandelt, um Wirkung, Wirkdauer und Verträglichkeit zu optimieren. So entstand ein breiter Medikamentenschatz, der anfangs oft sehr unkritisch eingesetzt wurde. Dabei blieben Rückschläge und Fehlentwicklungen nicht aus. Der Contergan-Skandal der frühen 60er-Jahre führte in Deutschland zur Schaffung eines Gesundheitsministeriums auf Bundesebene und hatte weltweit großen Einfluss auf den Umgang mit neuen Arzneimittelzulassungen.

Heute

Heute ist unser Wissensstand ein ganz anderer als vor 100 und mehr Jahren und er verändert sich rasend schnell. Das blinde Suchen nach wirksamen Strukturen ist längst vorbei. Oftmals kennen wir heute Vorgänge im Körper auf zellulärer und molekularer Ebene, verstehen Kaskaden und Mechanismen, können die Raumstrukturen von Rezeptoren darstellen und passgenau Moleküle basteln, um Rezeptoren zu aktivieren oder zu blockieren. Wirksamkeit und Unbedenklichkeit von potenziellen Wirkstoffen werden ausgiebig an entsprechenden Modellen überprüft, zunächst in vitro auf zellulärer Ebene, später an Tieren und bei zufriedenstellenden Ergebnissen in Zulassungsstudien an Menschen. Von 10000 Wirkstoffen aus der Forschung schaffen es gerade mal 10 bis in die erste Phase der Klinischen Prüfung, nur eine Substanz schafft schließlich die Zulassung! Das Zahlenverhältnis mag verdeutlichen, welcher enorme Aufwand getrieben werden muss, damit auch nur ein neuer Wirkstoff am Markt ankommt. Betrachtet man diese Entwicklung auf einer Zeitachse, so vergehen von der Patentierung einer vielversprechenden Struktur bis zur Zulassung durchschnittlich 14-15 Jahre. Da der Patentschutz nach 20 Jahren endet, bleiben oft nur wenige Jahre, um mit der Neuentdeckung die Kosten wieder reinzuholen und obendrein Geld zu verdienen. Durchschnittlich werden für die Neuentwicklung eines Medikamentes ca. 2 Milliarden Euro aufgewendet, die hohen Preise patentgeschützter Medikamente sind also nicht verwunderlich. Hinzu kommt, daß staatliche Regulierung den Firmen oft nur für maximal ein Jahr nach Markteinführung eine freie Preisbildung bewilligt und danach steuernd eingreift. Im krassen Gegensatz dazu stehen die oft absurd niedrigen Preise für generisch hergestellte Medikamente, deren Wirkstoffpatent abgelaufen ist. Für sehr viele Arzneimittel bewegt sich der Preis für einen Quartalbedarf zwischen 10 und 20 €, die Tagestherapiekosten im Cent-Bereich, da die Wirkstoffsynthese in Fernost erfolgt und die Herstellung durch billigste Lohnhersteller. Die enormen Abhängigkeiten, in die sich unser Land hier selbst gewollt begeben hat, werden spätestens seit der Coronapandemie überdeutlich und sind in den Apotheken täglich erlebbar, weil es vieles nicht oder kaum gibt und wir im Inland zur Produktion nicht mehr fähig sind. „Apotheke der Welt“ sind längst andere Länder und der therapeutische Fortschritt muß ebenso wie billige generische Wirkstoffe als Folge der Gesundheitspolitik der letzten Jahrzehnte oft im Ausland eingekauft werden.

Ethisch problematisch erscheint, dass Forschung oft nur da betrieben wird, wo ein ausreichend großer und zahlungsfähiger Markt erwartbar ist. Sehr seltene Erkrankungen mit nur sehr wenigen Patienten erscheinen ebenso wenig attraktiv wie Krankheiten, die bevorzugt in ärmeren Ländern dieser Welt auftreten, deren Bevölkerung medizinischen Fortschritt nicht bezahlen kann. Aber auch in unserer schnell alternden Gesellschaft wird sehr bald die Frage auftauchen, was noch bezahlbar ist und ob Therapien, die oft nur wenige Wochen Lebensverlängerung versprechen, auf Dauer für alle finanzierbar bleiben. Aber das scheint fast ein Luxusproblem angesichts der Not und des Elendes in anderen Teilen dieser Erde, wo es an einfachen und essentiellen Wirkstoffen fehlt. Bleiben wir also dankbar und bringen wir Verständnis dafür auf, dass Forschung – ganz gleich auf welchem Gebiet – teuer ist, Risiken birgt und nur funktioniert, wenn hervorragende Wissenschaftler ausgebildet werden, denen hier im Land funktionierende Anreize und gute Bedingungen geboten werden und deren Begeisterung für´s Neue mit ausreichend Frustrationstoleranz gepaart ist.

Über den Autor

Dr. Karl-Heinrich Horz
Apotheker

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