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Nachdem Grünenthal im November 1961 sämtliche thalidomidhaltigen Präparate vom Markt genommen hatte, wurde die Untersuchung des Wirkstoffes in medizinischen Labors jedoch weltweit fortgesetzt. Bei der Suche und klinischen Prüfung von Medikamenten gegen Lepra, HIV/Aids und Krebs ist Thalidomid in den letzten Jahren wieder verstärkt in den Fokus der Forschung gerückt.

Ein israelischer Hautarzt gab 1964 einem Lepra-Patienten mit Schlafstörungen Contergan aus Restbeständen. Dabei beobachtete er, dass sich die stark schmerzhaften Knötchen zurückbildeten und sich auch die Entzündungsherde auf der Haut deutlich besserten. Daraufhin wurde Thalidomid systematisch als Therapieoption für diese Indikation getestet. In klinischen Untersuchungen wurde dabei für ENL, eine besonders schwere Verlaufsform der Lepra, eine Ansprechrate von über 95 Prozent gefunden. Dies führte dazu, dass Thalidomid für dieses Indikationsgebiet 1998 von der FDA in den USA eine Marktzulassung unter strengen therapiebegleitenden Sicherheitsvorkehrungen erhielt.

Ein weiterer Schwerpunkt der klinischen Forschung lag in südamerikanischen Ländern wie Kolumbien und Brasilien. Unglücklicherweise kam es dabei auch in diesen Ländern zu den bereits in Deutschland und anderen Ländern beobachteten Fehlbildungen bei Neugeborenen. Wegen der hohen Analphabeten-Quoten nehmen Frauen die Substanz z. B. ein, weil sie Thalidomid wegen der Warnung auf der Verpackung (durchgestrichene Schwangere) fälschlicherweise für ein Verhütungsmittel hielten. Andere Patienten besorgen sich das Medikament auf dem Schwarzmarkt gegen Lepra, ohne über die Risiken Bescheid zu wissen. Als Folge daraus gibt es in Brasilien wieder neue Menschen mit Conterganschädigung.

Thalidomid wurde auch bei weiteren dermatologischen Erkrankungen eingesetzt, wie z. B. der aphtösen Ulzeratione (besonders bei HIV/Aids-Patienten) sowie beim Morbus Behcet.

Auf der Suche nach Therapiealternativen im Kampf gegen den Krebs testeten Wissenschaftler auch den bereits vorhandenen Wirkkstoff Thalidomid auf seine Wirksamkeit als Anti-Krebs-Waffe.

Dabei versuchten sie, die hemmende Wirkung von Thalidomid auf Wachstumsfaktoren wie VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor) und bFGF (Basic Fibroblast Growth Factor) für den Kampf gegen Krebs zu nutzen.

Tumoren benötigen ab einer bestimmten Größe eigene Blutgefäße, da sie aus dem umliegenden Gewebe nicht mehr genug Sauerstoff und Nährstoffe für ihr weiteres Wachstum und zur Bildung von Metastasen aufnehmen können. Diese Neubildung von Blutgefäßen (Angiogenese) wird von biologischen Wachstums- und Steuerungsfaktoren, z.B. VEGF reguliert. Wird diese Neubildung von Blutgefäßen bei Tumoren - z. B. durch Thalidomid - gehemmt bzw. blockiert, kann der Tumor nicht weiter wachsen und die Krebserkrankung nicht weiter fortschreiten.

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