Tissue Imaging: Moderne Technologien zur Wirkstoffverteilung erleichtern Arzneimittelforschung

Um all diese Erkenntnisse zu gewinnen, spielen spezialisierte und neue Technologien in der präklinischen Forschung eine immer größere Rolle. Zu ihnen zählen auch Techniken auf Basis der Massenspektrometrie (MS). Sie kommen unter anderem bei Untersuchungen des Arzneimittelstoffwechsels oder bei der Charakterisierung neuer chemischer und biologischer Proben zum Einsatz. In der Analyse von Arzneimittelwirkstoffen helfen die Techniken, die Wirksamkeit von Wirkstoffen zu testen. Was klassische MS-Techniken allerdings nicht erfassen können, ist die Verteilung der Pharmazeutika oder die Verfolgung von körpereigenen Biomarkern im Gewebe. Mit Biomarkern lassen sich beispielsweise Risiken oder das Fortschreiten einer Erkrankung messen oder auch, ob die Krankheit auf eine Behandlung anspricht. So ist das aus dem Blut bestimmte C-reaktive Protein (CRP) beispielsweise ein Signal für Entzündungen oder Antikörper ein Zeichen für eine Reaktion des Körpers auf eine bestehende oder durchgestandene Infektion.

Die Analyse der Gewebeverteilung von Wirkstoffen oder Biomarkern ist somit ein entscheidender Aspekt für die Sicherheitsbewertung und die der pharmakologischen Wirksamkeit von Arzneimitteln. Sanofi setzt deshalb auf eine innovative Technologie, die massenspektrometrische Bildgebungsverfahren von Gewebeproben: Tissue MS Imaging (tMSI).

„Das Verfahren schafft die Basis für ein besseres Verständnis der Verteilung und der pharmakologischen Wirkung von Substanzen im Gewebe und ist daher ein vielversprechendes Analysewerkzeug für die präklinische Forschung“, sagt Bogdan Munteanu, Lab Head, im Center of Excellence für das globale Mass Spectrometry Imaging im Bereich Drug Metabolism and Pharmacokinetics (DMPK) bei Sanofi

Das tMSI ermöglicht die Visualisierung von chemischen oder biologischen Proben und Tausenden von körpereigenen Biomarkern gleichzeitig. So können die Wissenschaftler in kürzester Zeit zum einen analysieren, was der menschliche Organismus mit einem möglichen neuen Wirkstoff macht, etwa wie er ihn aufnimmt und verstoffwechselt. Und zum anderen können sie Biomarker identifizieren, die anzeigen, ob der Wirkstoff unerwünschte Wirkungen verursacht, also beispielsweise bestimmte Leberwerte erhöht. Da die Verstoffwechslung und das Wirkspektrum einer Substanz wesentliche Aspekte im Prozess der Medikamentenentwicklung sind, lässt sich mittels tMSI frühzeitig erkennen, ob eine Versuchsreihe weiterverfolgt werden kann oder die Forschung beispielsweise wegen unerwünschter Wirkungen abgebrochen werden muss. Die Visualisierung der Gewebeverteilung erleichtert somit nicht nur die Arbeit der Wissenschaftler, sondern kann auch zum schnellen Fortschritt in der Forschung und Entwicklung beitragen. Was letztlich den Patienten neue Medikamente schneller und mit entsprechender Wirksamkeit und Verträglichkeit zur Verfügung stellt.