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| Forschung

Aus dem Labor ans Krankenbett

Wie aus Grundlagenforschung medizinischer Fortschritt wird

Bevor ein neuer Wirkstoff auf den Markt kommt, durchläuft er ein rigoroses Prüfprogramm. Davon profitieren wir alle, denn so können wir uns auf die Sicherheit und Wirksamkeit neuer Medikamente verlassen. Doch der Prozess könnte schneller und effektiver laufen, ohne an Qualität einzubüßen. Zwei Kölner Forscher wissen, wie aus guten Ideen neue Lösungen werden. 

Von Anke Henrich

Eine gesunde Niere ist circa zehn Zentimeter lang und 100 Gramm schwer. Bei der Zystenniere, auch bekannt als polyzystische Nierenerkrankung, können es über dreißig Zentimeter und mehr als 10 Kilogramm werden. Wenn die überforderten Nieren dann streiken, leiden auch alle anderen Organe im menschlichen Körper. Viele Nierenkranke, unabhängig von der Ursache des Nierenversagens, altern daher vorzeitig und versterben an Herz-Kreislauf-Erkrankungen. 

»Die Zystenniere ist die häufigste genetische Ursache für den Verlust der Nierenfunktion. Allein in Deutschland leiden darunter rund 80.000 Menschen«, sagt Professor Dr. Roman-Ulrich Müller. Kürzlich den Rhein aufwärts nach Düsseldorf gewechselt, war der Nierenspezialist bis Ende 2025 Professor für Translationale Nephrologie in Köln und ist auch weiterhin als Forschungsgruppenleiter am Exzellenzcluster für Alternsforschung CECAD tätig. Als Sprecher des Zentrums für Seltene und Erbliche Nierenerkrankungen forscht er darüber hinaus nicht nur zu den Ursachen der Krankheit und ihrem Verlauf, sondern führt an der Uniklinik auch klinische Studien durch, um Therapien für betroffene Patient*innen zu entwickeln. Sein Fazit: »Forschung an neuen Medikamenten muss viel schneller als bisher in Therapien umgesetzt werden.«

Wissenschaftsnachrichtenvideo, in dem Roman-Ulrich Müller die Vorteile einer ketogenen Ernährung bei der polyzystischen Nierenerkrankung erklärt

Am Exzellenzcluster CECAD geht es vielen Forschungsgruppen nicht nur darum, die Ursachen des Alterns zu finden. Sie wollen auch Schlüsselergebnisse aus der medizinischen und biologischen Grundlagenforschung in die klinische Praxis bringen. Dafür hat das CECAD eine eigene Translationale Infrastruktur aufgesetzt. Als translationale Medizin wird der Transfer neuester wissenschaftlicher Erkenntnisse aus dem Labor ans Krankenbett bezeichnet: ›from bench to bedside‹, wie es Mediziner*innen nennen.

Der Nierenspezialist Roman-Ulrich Müller sieht Pharmaunternehmen in der Pflicht, universitäre Studien besser zu unterstützen.

Professor Dr. Oliver Cornely ist Direktor für Translationale Forschung am CECAD und wissenschaftlicher Leiter des Zentrums für Klinische Studien an der Uniklinik. Der Experte für Pilzerkrankungen unterstützt dort nicht nur andere Forschende. Auch seine eigenen Studien profitieren von dem interdisziplinären Campus-Gedanken. 

»Mein Team und ich haben mit unseren Daten die Zulassung des Medikaments Isavuconazol für die Mukormykose ermöglicht. Das ist eine rasch fortschreitende Pilzinfektion, für die zuvor noch nie ein Medikament zugelassen wurde«, sagt Cornely. 

Für Nierenerkrankte hat wiederum sein Kollege Müller gute Nachrichten: »Die Fortentwicklung des Gedankens diätetischer Interventionen bei Nierenleiden und alters-assoziierten Erkrankungen hat sehr von den Strukturen am Campus profitiert. So konnte die allererste randomisierte kontrollierte Studie zu einer gezielten Ernährungsintervention bei Zystennieren durchgeführt werden. Die sehr vielversprechenden Ergebnisse sind die Basis für die finale klinische Prüfung, die nun folgen muss.« Für solche Erfolge arbeiten Expert*innen unterschiedlichster Disziplinen Hand in Hand – und müssen trotzdem manchen Rückschlag wegstecken. 

Wunsch und Wirklichkeit

Am Anfang steht die Grundlagenforschung: Im Idealfall erkennen Mediziner, Biologinnen oder Chemiker ein medizinisches Problem und entwickeln dafür eine Lösung. Oder ein Ansatz zur Bekämpfung einer Krankheit präsentiert sich zufällig bei der Bearbeitung einer ganz anderen Frage. In jedem Fall erproben Forschende deren Potenzial anschließend unter Laborbedingungen, oft an Zellen, Gewebe oder im Tiermodell. Studienleiter*innen planen nach ersten Erfolgen die nötigen Phase-I- bis III-Studien am Menschen und gewinnen dafür Proband*innen und Ärzt*innen. Forschende werten die Studienergebnisse dann aus. Erst dann ist die Zulassung durch eine nationale oder internationale Aufsichtsbehörde möglich. Dann, viele Jahre nach Beginn der klinischen Studien, kann die Pharmaindustrie das neue Medikament produzieren und verkaufen. 

Phase‑I‑ bis III‑Studien – Vor der Zulassung durch deutsche, europäische oder internationale Behörden sind drei Studienphasen zwingend vorgeschrieben, um nicht nur die Wirksamkeit, sondern auch die Sicherheit eines neuen Wirkstoffs oder Verfahrens festzustellen. Phase-I-Studien schließen zunächst gesunde Menschen ein. Schafft es das Medikament in die Phase II, wird es an einer kleinen Gruppe kranker Menschen getestet. Die Phase-III-Studie umfasst schließlich eine große Gruppe kranker Menschen. Nach der Zulassung, die nach Bestehen der Phase III erteilt wird, folgen oft noch Phase-IV-Studien zur Überwachung der therapeutischen Anwendung in der Praxis. 

Oliver Cornely unterstützt Forschende bei der Planung klinischer Studien. Er wünscht sich, dass Fördergeldanträge schneller bearbeitet werden.

Die Realität ist allerdings noch komplexer. Landesweit klagen Mediziner*innen, dass es in allen Phasen an Personal und Infrastruktur mangelt. Zugleich herrscht Kostendruck. Neue Therapien führen zudem zu neuen, arbeitsaufwendigen Auflagen bei Erstattung, Umsetzung, Dokumentation, Haftung und Datenschutz. Neue digitale Anwendungen müssen bewertet und gesetzlich reguliert werden. Auch der menschliche Faktor spielt eine Rolle. Nicht immer arbeiten die Beteiligten in Forschung, Qualitätssicherung, Behörden, IT, Pflege und ärztlichem Dienst reibungslos zusammen.

Wissen und Geld ins System bringen

Alles in allem vergehen in der Regel mindestens zehn bis fünfzehn Jahre, bis ein vielversprechender Wirkstoff oder ein neues Verfahren in der medizinischen Praxis ankommt. Die Kölner Translationsplattform kann zwar keine Berge versetzen. Aber sie kann versuchen, Steine aus dem Weg zu räumen. So plädiert Cornely etwa für eine Beschleunigung in der Bewilligung von Fördergeldern für klinische Studien. Bei internationalen Kooperationen sollten Auflagen von Förderinstitutionen zudem nicht verhindern, dass das fachlich beste Konsortium gebildet wird. Ein anderer neuralgischer Punkt seien Rechtsfragen. Das CECAD bietet Forschenden deshalb in Seminaren und Datenbanken immer den aktuellen Informationsstand. Das können strafrechtliche Risiken von Tierversuchen sein, aber auch nationale und internationale Vorgaben zu klinischen Studien.

Cornely plädiert zum Beispiel für einen praktikablen Datenschutz: »Für Patientinnen und Patienten ist ein Datenschutz mit dem Wunsch nach absoluter juristischer Sicherheit eine Belastung. « Das Wesen der Studie sei in wenigen Minuten erklärt. Signalisiert eine Person danach Interesse an der Teilnahme, bekomme sie ein Papierpaket von dreißig bis fünfzig Seiten zur Unterschrift vorgelegt. Vieles davon betrifft juristische Belange, aber nicht das Wesen der Studie. Dafür zeigt Cornely wenig Verständnis: »Meine Patienten sind alle schwer krank, und es ist Eile geboten.«

Um den Weg von der Grundlagenforschung in die Patientenversorgung zu beschleunigen, engagiert sich der Nierenspezialist Müller für eine besser geregelte Zusammenarbeit mit der Pharmabranche. »Wirtschaftsunternehmen fragen sich zurecht nicht: Was ist der größte medizinische Nutzen eines neuen Medikaments? Sie fragen sich: Rechnet sich dieser Business Case für uns?«, beschreibt Müller den Interessenkonflikt zwischen Medizin und Wirtschaft. 

Was bei vielen Mediziner*innen zusätzlich für Kopfschütteln sorgt: Viele Hersteller wollen auch die kleine Menge an Pharmaka, die für eine Studie gebraucht wird, nicht produzieren. Dem akademischen Sektor hingegen fehlt diese Expertise. »Es reicht doch schon, wenn die Industrie sagt: Ihr Mediziner macht die und wir liefern euch kostenlos das Medikament «, appelliert Müller an den Gemeinwohlgedanken. Damit dies geschieht, seien aber klare Regeln der regulatorischen Behörden notwendig, die definieren, wann und in welcher Form die Industrie akademische Studien unterstützt. 

Quelle: Verband Forschender Pharmaunternehmen / Institut für Qualität und Wirtschaftlichkeit im Gesundheitswesen, Gestaltung: Helena Sommer

Für Nierenerkrankte zahlt sich Müllers Ausdauer womöglich bald aus. Er und sein Team haben erkannt, dass eine bestimmte kleine RNA (microRNA) in der Regulation des für Zystennieren am häufigsten ursächlichen Gens PKD1 eine wichtige Rolle spielt. »Wir haben diesen Ansatz über Jahre verfolgt und ihn 2006 auf dem Deutschen Kongress für Nephrologie vorgestellt«, erzählt der Mediziner. Eine Arbeitsgruppe in den USA forschte parallel, ein kleines Unternehmen stellte darauf basierend Hemmstoffe für diese microRNA her. Es zeigte sich deutlicher als jemals vermutet: Dieser Weg scheint richtig zu sein. Prompt kaufte der Pharmariese Novartis die Firma auf. Müller freut sich: »Damit ist jetzt Geld im System und 2026 beginnt voraussichtlich die Phase IIIStudie. «

KI als Beschleuniger

Bürokratieabbau ist ein weiteres Feld, das Cornely und Müller beackern. Etwa, wenn dringende Forschungsanträge im Posteingang versauern. »Wir wollen keine Entwicklung auf Kosten der Patientensicherheit beschleunigen«, sind sich beide einig. Aber bisher arbeiteten die deutschen Behörden und die Ethikkommission eingereichte Studien nicht nach Priorität, sondern nach Eingangsstempel ab. »Würden solche Einreichungen sofort beantwortet, könnte der Wirkstoff schneller weiterentwickelt werden«, mahnt Cornely. Und Müller ergänzt generell: »Im rein administrativen Bereich erleben wir große zeitliche Reibungsverluste.«

Gut, dass an anderer Stelle künstliche Intelligenz die Prozesse beschleunigt. Genau hier verfügt das CECAD über einen Schatz. Forschende, die eine neue Studie aufsetzen wollen, finden zehntausende anonymisierte Daten aus krankheitsspezifischen Kohorten und Vergleichswerte gesunder Proband*innen. Der Fundus reicht bis zu ›Real‑World‑Evidence‹, dem Praxischeck neuer Therapieansätze. Künstliche Intelligenz analysiert und verknüpft dafür Bilddaten, Laborwerte, Genomik, Arztbriefe und Verlaufsdaten. KI findet so schneller prädiktive Marker, potenzielle Wirkstoffkandidaten – und mögliche Nebenwirkungen.

Cornely und sein Team nutzen die KI auch für die praxisnahe Weiterentwicklung von Behandlungsleitlinien. Sie wollen wissen, wie sich die Anwendung neuer Therapien bei Ärzt*innen und Pflegenden bewährt. »Deshalb entwickeln wir zu jeder neuen Leitlinie Handreichungen per App oder Pocket Cards in vielen Sprachen«, freut sich Cornely. »Damit können wir die Nutzung und Leitlinienbefolgung aller Beteiligten messen und die Qualität der Behandlung ableiten. « Dank der Rückmeldungen direkt in der App erkennt sein Team schnell, bei welcher Empfehlung der Workflow nachjustiert werden muss. Auch dieses Projekt schlägt Wellen weit über den Rhein hinaus. »Über unsere wissenschaftlichen Netzwerke stehen wir dafür mit Kolleginnen und Kollegen in 96 Ländern in ständigem Kontakt«, berichtet Cornely nicht ohne Stolz.

Die Lage kranker Menschen zu verbessern, daran arbeiten Müller und Cornely mit ihren Teams unter großem persönlichem Einsatz. Und gesegnet mit großer Ausdauer, man könnte auch sagen: Leidensfähigkeit. »Viele Studien- oder Förderanträge schreiben wir nachts nach Dienstschluss«, berichtet Müller, »über den Tag haben wir da gar keine Zeit für.« Am Ende steht und fällt der Transfer vom Labor ans Krankenbett mit dem Einsatz aller Beteiligten. »Abstrampeln und Ideenreichtum, das ist unser Weg«, nennt es Cornely. 

CECAD Translational Platform 
Professor Dr. Oliver Cornely, Dr. Ruth Hanssen und Professor Dr. Roman-Ulrich Müller leiten die translationalen Aktivitäten des Exzellenzclusters. Die Plattform umfasst das CECAD Institute of Translation (CIT), das Clinical Trials Center Cologne (CTCC), das CECAD Clinical Study Design Lab und die CECAD-Biobank. Außerdem koordiniert sie ein großes Netzwerk interner und externer Partner. 

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