Klinische Asthma-Studien: neue, personalisierte Behandlungen, monoklonale Antikörper & Asthma-Impfstoffe

Asthma ist eine der häufigsten, chronischen Atemwegserkrankungen weltweit und kann Jeden treffen - vom Kind bis zu älteren Menschen. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) berichtete im Januar 2022, dass etwa 7 % der Weltbevölkerung von Asthma betroffen sind. Da jedoch nach Schätzungen von Forschenden 20 bis 80 % der Asthmafälle undiagnostiziert sind, ist diese Zahl in Realität deutlich höher.    

In den vergangenen Jahrzehnten machte die klinische Forschung große Fortschritte beim Verständnis und der Behandlung von Asthma. Dadurch ist die Sterberate bei Asthma in Industrieländern um 41 % (von 1,7 pro 100 000 Einwohner im Jahr 1999 auf 1,0 im Jahr 2016) gesunken. Die COVID-19 Pandemie aber beeinflusste die Asthmaversorgung stark und führte beispielsweise dazu , dass sich dringende Therapien verzögerten. 

Im Jahr 2022 laufen neue klinische Studien mit dem Ziel, bessere Möglichkeiten zur Behandlung und Kontrolle von Asthmasymptomen zu entwickeln. Dieser Blog befasst sich mit einigen der vielversprechendsten Behandlungsmöglichkeiten für Betroffene, die gerade Gegenstand klinischer Studien sind. 

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Prävalenz von Asthma bei Männern und Frauen in Deutschland (Robert-Koch-Institut, 2017).

Asthma & die Folgen für Patient:innen 

Seit 2009 stieg die Zahl der Asthma-Diagnosen in Deutschland über 35 %. Insgesamt sind über 3,5 Millionen Menschen in Deutschland an Asthma erkrankt (Deutsches Ärzteblatt,  2020). Es gibt große Unterschiede zwischen den Bundesländern und die Asthmaprävalenz variiert zwischen 3,0 % - 9,7 % bei Frauen und 2,9 % - 7,0 % bei Männern. Diese Zahlen sind beeindruckend, wenn man die Auswirkungen auf das Leben der Betroffenen und ihrer Familien berücksichtigt.  

In Umfragen stellten Forschende  fest, dass Betroffene der Meinung sind, dass Asthma die Lebensqualität stark einschränkt, weil es viele der normalen, täglichen Aktivitäten behindert. Besonders schweres Asthma ist für viele Betroffene und vor allem für junge Menschen häufig mit psychischen Problemen wie Depressionen und Angstzuständen verbunden. Dies liegt daran, dass sie in der Schule eher Probleme haben und aufgrund ihrer Krankheit Tage fehlen oder nicht an Aktivitäten wie Sport oder Spielen mit Freunden teilnehmen können. In Deutschland schätzten Forschende, dass 13,1 % der jungen Patient:innen unter Angstzuständen, 8 % unter Depressionen und 16,5 % unter einer Kombination aus beiden psychischen Störungen leiden. Weltweit sind 3 - 8 % der schätzungsweise 334 Millionen Menschen mit Asthma von schwerem Asthma betroffen.

Aktuelle Behandlungen  für Asthma

Viele der heute verfügbaren Asthmabehandlungen konzentrieren sich auf die Prävention von Asthma-Anfällen. Dabei stehen verschiedene Behandlungsmethoden zur Verfügung, z. B. lang wirksame Bronchodilatatoren mit inhalativen Steroiden, die die Atemwege öffnen und das Asthma unter Kontrolle halten. Außerdem lernen Patient:innen, bestimmte Auslöser für Anfälle zu erkennen und zu vermeiden. Für den Fall, dass es trotzdem zu einem Asthma-Anfall oder -schub kommt, stehen mehrere schnell wirkende Inhalatoren zur Verfügung, auch bekannt als kurzwirksame Bronchodilatatoren.     

Die meisten Asthmamedikamente werden mittels eines Inhalators oder Verneblers mit sogenannten Beta-Agonisten, Anticholinergika und Theophyllin inhaliert.

• Beta-Agonisten aktivieren die Beta-2-Rezeptoren in den Muskeln, die die Atemwege umgeben. Dadurch werden die Muskeln entspannt und die Atemwege geöffnet. 

  Anticholinergika hemmen die Wirkung des körpereigenen Neurotransmitters Acetylcholin. Dieser Neurotransmitter übermittelt die Nervenimpulse im Nervensystem. Dies führt zu einer Entspannung von Magen, Blase und Bronchien. 

  Theophyllin entspannt und öffnet die Atemwege in der Lunge, wodurch das Atmen erleichtert wird. Wird zur Prävention und Behandlung von Keuchen, Kurzatmigkeit und Beklemmungen in der Brust eingesetzt.

Diese Medikamente sind zwar bereits weit verbreitet, doch werdenimmer noch klinische Studien durchgeführt, um das beste Behandlungsschema zu finden oder herauszufinden, ob es Kombinationen gibt, die weniger Nebenwirkungen auslösen oder effektiver sind. Einige Asthmamedikamente gibt es auch in Pillenform, als Infusion oder als Injektion.

• Langfristige Asthmakontrollmedikamente: Diese Medikamente konzentrieren sich auf die Kontrolle von Asthma im Alltag und verringern die Wahrscheinlichkeit eines Asthma-Anfalls. Einige Beispiele sind: Leukotrien-Modifikatoren, orale Medikamente, inhalative Kortikosteroide, Theophyllin-Pillen und Kombination Inhalatoren.  

• Kurzfristige Medikamente zur Asthmakontrolle: Zur schnellen Linderung der Symptome eines Asthmaanfalls eingesetzt. Beispiele sind kurzwirksame Beta-Agonisten, Anticholinergika, orale und intravenöse Kortikosteroide.

Wie wirken Asthma-Behandlungen?  

Sowohl lang- als auch kurzfristige Behandlungen mit Bronchodilatatoren oder Beta-Agonisten sorgen in der Regel für die Entspannung der Muskeln, die sich bei einem Asthmaanfall um die Atemwege zusammenziehen. Auf diese Weise wird das Gefühl der Beklemmung, das viele Betroffene empfinden, reduziert. Steroidale und nicht-steroidale, entzündungshemmende Asthmamittel dagegen reduzieren die Schwellung und den Schleim in den Atemwegen.   

Diese Medikamente wirken jedoch nicht bei allen Betroffenen und sind insbesondere für Personen, bei denen häufig Asthmasymptome und -anfälle auftreten, oft unzureichend oder sogar schädlich. Dies wird als schweres Asthma bezeichnet. Deshalb konzentrieren sich Forschende auf die Entwicklung von neuen, besser zugeschnittenen Behandlungen für schweres Asthma.

Personalisierung des Verständnisses und der Behandlung von Asthma 

In den letzten Jahrzehnten konzentrierten sich Forschende auf die Identifizierung und das Verständnis der verschiedenen Arten von Asthma. Inzwischen wissen wir, dass es verschiedene Formen gibt: allergisches Asthma, nicht-allergisches Asthma, saisonales Asthma, berufsbedingtes Asthma und schweres oder schwer kontrollierbares Asthma.  Diese verschiedenen Typen haben oft unterschiedliche Auslöser für Asthma-Anfälle.

Beispiele von schwerem Asthma:  

Eosinophiles Asthma (EA) ist eine Form von schwerem Asthma, die durch eine hohe Anzahl weißer Blutkörperchen gekennzeichnet ist. Eosinophile sind zwar ein natürlicher Bestandteil des körpereigenen Immunsystems, können aber Entzündungen und Schwellungen in den Atemwegen und dem Atmungssystem verursachen. Je höher der Eosinophilenspiegel im Blut ist, desto stärker können die Asthmasymptome ausfallen. 

Schweres Asthma mit Entzündungen vom Typ 2 ist durch Symptome gekennzeichnet, die sowohl durch Allergien als auch durch hohe Eosinophilen zahlen verursacht werden.  

Schweres allergisches Asthma ist durch schwere Symptome gekennzeichnet, die durch Allergien verursacht werden. Diese Art von Asthma beginnt in der Regel in der Kindheit.

Bei den derzeit verfügbaren Behandlungsmöglichkeiten handelt es sich jedoch meist um allgemeine inhalative Steroide, die seit Jahrzehnten eingesetzt werden und kaum an die spezifische Situation von Einzelpersonen angepasst werden.  

Insbesondere bei Personen mit schwerem Asthma, d. h. Asthma, das sich trotz korrekter Einnahme der Medikamente nicht kontrollieren lässt, wirken die derzeit verfügbaren Medikamente oft nicht gut genug. Es gibt zwar keine eindeutigen Schätzungen, aber eine Studie von 2019 ergab, dass etwa 5 - 10 % aller Asthmapatient:innen nicht auf die verwendeten Medikamente zufriedenstellend reagieren.

Forschung zur Voraussage von Asthma-Anfällen 

Es gibt zwei Kategorien von Risikofaktoren, die zu einem Asthma-Anfall führen:

1. Biosignale (bestimmte Anzeichen im Körper)  

2. Umweltbedingungen (Allergien, Rauch)

In klinischen Studien werden neue Prognosemodelle entwickelt, die Asthmapatienten helfen, sich auf Asthmaanfälle vorzubereiten.

Zukünftige Asthma-Behandlungen  

Fachleute schätzen, dass jedes Jahr etwa 9000 wissenschaftliche Beiträge zum Thema Asthma veröffentlicht werden. Dabei geht es um alle Aspekte der Krankheit, von neuen Methoden zur Diagnose und Prognose von Asthma-Anfällen bis zu neuen Inhalationsgeräten und Überwachungsinstrumenten. Besonders gespannt sind Forschende auf eine Vielzahl von personalisierten Therapien und Medikamenten.

Präzisionsmedizin und personalisierte Medizin bei Asthma 

Obwohl die Begriffe Präzisionsmedizin und personalisierte Medizin häufig als synonym verwendet werden, gibt es einen leichten Unterschied. Ziel der Präzisionsmedizin ist es , auf Grundlage bestimmter, gemeinsamer Merkmale präzise Behandlungen für eine Gruppe von Personen zu entwickeln. Personalisierte Medizin hingegen betrifft Behandlungen, die sich auf die spezifische, einzigartige Situation einer Person konzentrieren. Personalisierte Medizin erfordert letztendlich jedoch Präzisionsmedizin.

Präzisionsmedizin bei Asthma  

Das Ziel von Asthma-Präzisionsmedizin ist die Bereitstellung von verbesserten Therapien und Medikamenten auf der Grundlage spezifischer Mechanismen von Asthma in verschiedenen Patientengruppen. Das bedeutet, dass Forschende, Ärzte und Ärztinnen anhand von Faktoren wie Genetik, Familiengeschichte, Lebensstil und Umweltfaktoren, die am besten geeignete Behandlungs- oder Präventionsstrategie auswählen können.

Biologika und monoklonale Antikörper zur Behandlung von Asthma 

In den vergangenen Jahren haben Forschende große Fortschritte bei der Entwicklung einer neuen Therapieform gemacht: den monoklonalen Antikörpern ("mAbs" bzw. biologische Therapien). Diese Therapien sind besonders für Menschen mit schwererem Asthma geeignet, bei denen Notfall-Inhalatoren, Kortikosteroid-Inhalatoren und Änderungen des Lebensstils nicht wirken oder negative Nebenwirkungen haben. 

„Wir haben mit beiden Antikörpern schon fantastische Erfolge gesehen. Also eine Verbesserung der Lungenfunktion und eine deutliche Verbesserung der Symptomkontrolle. Wir haben hier die Möglichkeit, die systemischen Steroide zurückzunehmen und erleben eine deutlich reduzierte Zahl der Exazerbationen übers Jahr gesehen.“  - Prof. Dr. med. Rembert Koczulla

Monoklonale Antikörper werden im Labor von Forschenden aus weißen Blutkörperchen hergestellt und richten sich gegen spezifische Zellen im Körper. Deshalb heißt diese Methode auch Präzisionsmedizin, denn sie wirkt nur auf bestimmte Zellen und daher auch nur bei Betroffenen, die diese Zellen haben. Die Medikamente funktionieren durch die Bindung und Blockierung eines bestimmten Moleküls (z.B. Anti-IgE oder Anti-Interleukin-5), das eine Lungenentzündung verursacht. Diese Entzündungen entstehen entweder durch Allergien oder durch eine hohe Anzahl von Eosinophilen im Körper. Die meisten monoklonalen Antikörper werden als Injektion verabreicht, entweder in der Klinik oder mit Hilfe von Fertigspritzen zu Hause.

„Allerdings ist Asthma ein sehr heterogenes Krankheitsbild. Erfolgversprechend ist daher nur der gezielte Einsatz eines passenden Antikörpers nach sorgfältiger Patientencharakterisierung und -selektion“  - Prof. Adrian Gillissen, Stellvertretender Vorsitzender der Deutschen Lungenstiftung und Direktor der Abteilung für Innere Medizin & Pneumologie der Ermstalklinik Reutlingen-Bad Urach

Bei klinischen Studien zu monoklonalen Antikörpern notieren Studienteilnehmende zuerst ihre Asthma-Symptome und machen mehrere Tests, so dass die Forschende die spezifische Art von Asthma feststellen können. Mit diesen Tests werden so genannte Biomarker (Blut-/Schleimproben oder Atemtests) identifiziert, anhand derer festgestellt wird, was die Entzündung in den Atemwegen verursacht. Abhängig von der Art der Studie erhalten Teilnehmende eine oder mehrere geeignete molekulare Antikörpertherapien, um festzustellen, welche davon am effektivsten ist und die wenigsten Nebenwirkungen hat.

Derzeit stehen 5 Biologika für die Behandlung von Asthma zur Verfügung. Diese sind:  Omalizumab (Xolair),  Mepolizumab (Nucala),  Reslizumab (Cinqair), Benralizumab (Fasenra) und Dupilumab (Dupixent).

Klinische Studien finden sowohl mit noch nicht zugelassenen als auch mit bereits zugelassenen monoklonalen Antikörpern statt, um die optimale Behandlung und das beste Schema für die Asthmabehandlung zu bestimmen und herauszufinden, welche Kombination am wirksamsten ist und die geringsten Nebenwirkungen hat.  

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Immuntherapie bei Asthma 

Bei bestimmten Asthmatypen werden Anfälle durch sogenannte Allergene verursacht, das heißt Stoffe, die bei einer Person eine allergische Reaktion verursachen. Bei der Immuntherapie erhalten die Patient:innen Injektionen mit steigenden Mengen des Allergens unter die Haut.  

Ziel ist es, dass das Immunsystem des Betroffenen durch wiederholte Exposition schrittweise die Reaktion des Immunsystems auf bestimmte Allergene zu reduzieren.

Klinische Studien für Asthma-Impfstoffe 

Im vergangenen Jahr haben Forschende große Fortschritte bei der Entwicklung von Impfstoffen gegen allergisches Asthma gemacht. Ab 2022 werden diese Impfstoffe gegen Asthma in klinischen Studien untersucht. 

Allergisches Asthma ist durch eine Entzündung der Bronchien gekennzeichnet, die durch das Einatmen von Allergenen, meist Hausstaubmilben, verursacht wird. Als Reaktion darauf produziert das Immunsystem in den Atemwegen kleine Proteine, so genannte Typ-2-Zytokine (wie Interleukin-4 (IL-4) und IL-13). Dies führt jedoch häufig zu einer Überempfindlichkeit der Atemwege und zu einer Überproduktion von Schleim und Eosinophilie.  

Mit einem Impfstoff wollen Forschende den Körper dazu bringen, eigene Antikörper gegen die Moleküle L-4 und IL-13 zu bilden. 

Die präklinischen Ergebnisse umfangreicher Labor- und Tierversuche zeigen, dass dieser Impfstoff die nachhaltige Produktion von Antikörpern stimuliert, die spezifisch gegen die Proteine IL-4 und IL-13 gerichtet sind, die an der Entzündungsreaktion in den Atemwegen beteiligt sind. 

Sechs Wochen nach der ersten Injektion des Impfstoffs wiesen 90 Prozent der Mäuse hohe Antikörperwerte auf und ein Jahr später verfügten 60 Prozent der Mäuse immer noch über Antikörper, die die Aktivität der Proteine neutralisieren konnten.  Außerdem zeigten diese Studien, dass die Impfstoffe auch positive Auswirkungen auf die Asthmasymptome besaßen, da sie die Schleimproduktion und die Hyperreagibilität der Atemwege reduzierten.

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