Antikörper-Therapie für neuen Knochen bei Osteoporose

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Im gesunden Knochen ist Knochenabbau und -aufbau im Gleichgewicht: Osteoblasten bei der Bildung von neuem Material. Quelle: Robert Hunt /Wikipedia

10.06.2011  - 

Zwei von fünf Frauen leiden nach der Menopause an Osteporose, einer Erkrankung, die Knochen brüchig macht und deshalb auch als Knochenschwund bezeichnet wird. Mit biotechnologisch hergestellten Antikörpern kann die Medizin Osteoporose mittlerweile zum ersten Mal direkt bekämpfen. Weltweit führend bei der Entwicklung von biotechnologischen Osteoporose-Therapien sind Forscher des Universitätsklinikums Dresden und des Centers for Regenerative Therapies Dresden CTRD. Sie haben eine Antikörper-Therapie mit entwickelt, der bald ein Milliardenumsatz vorhergesagt wird. Im Fachmagazin Lancet (Bd. 377, Ausg. 9773, S. 1276-1287, April 2011)  berichtet das Team um Lorenz Hofbauer von neuesten Ansätzen bei der Osteoporose-Therapie und ihren Forschungen an einem weiteren hochwirksamen Antikörper.

Bei allen Menschen nimmt die Dichte und damit die Stabilität der Knochen im hohen Lebensalter ab. Bei einigen jedoch, in der Mehrheit betrifft es Frauen, beschleunigt sich der Abbau der Knochenmasse so stark, dass schon relativ geringe Belastungen ausreichen, um die Knochen brechen zu lassen. Mit jährlich etwa 2,5 bis 3 Mrd. Euro an direkten und indirekten Krankheitskosten in Deutschland hat die Osteoporose auch ein großes volkswirtschaftliches Gewicht. Deshalb wurde sie von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) auf die Liste der zehn wichtigsten Erkrankungen gesetzt.

Gleichgewicht zwischen Osteoklasten und Osteoblasten gestört

Während die Ärzte in der Vergangenheit der Osteoporose noch relativ hilflos gegenüberstanden, haben sie im Jahr 2010 mit dem Medikament Prolia ein neuartiges Werkzeug an die Hand bekommen, das erstmals direkt in den Stoffwechsel im Knochen eingreift. Denn der Knochen ist kein totes Material. Der Knochen wird ständig umgebaut. Altes Knochengewebe wird abgebaut - zuständig dafür sind die Osteoklasten - neues durch die Osteoblasten aufgebaut. „In einem gesunden Knochenstoffwechsel besteht ein Gleichgewicht zwischen Ab- und Aufbau“, sagt Lorenz Hofbauer, Knochen-Experte an der Medizinischen Klinik III des Universitätsklinikums Carl Gustav Carus. Bei der Osteoporose ist dieses Gleichgewicht und damit die fein austarierte Kommunikation zwischen den Osteoklasten un den Osteoblasten gestört.

Die Osteoblasten bilden ein Protein mit einem sehr langen Namen, den "Receptor Activator of Nuclear Factor Kappa B Ligand" (RANKL). RANKL sorgt dafür, dass sich Vorläuferzellen im Knochen in Osteoklasten ausbilden. Damit wird die Geschwindigkeit des Knochenabbaus erhöht. Um das Ganze im Gleichgewicht zu halten, sondern die Osteoblasten im Normalfall auch den RANKL-Gegenspieler Osteoprotegerin (OPG ) ab. OPG bindet an RANKL und hemmt dadurch dessen Knochenabbau-Aktivität. Die Entschlüsselung dieses Pfades Mitte der 90er Jahre gelang internationalen Forschern unter anderem in den Labors des amerikanischen Biotechnologieunternehmens Amgen. Auch Dresdener Forscher waren in die Forschung einbezogen, hier am Universitätsklinikum gelang es schließlich auch, einen Antikörper zu identifizieren, der die Wirkung des RANKL-Gegenspielers OPG simuliert. „Dieser auf den Namen Denosumab getaufte Antikörper schützt den Knochen gezielt vor dem Abbau von zuviel Substanz“, so Hofbauer. Das gestörte Gleichgewicht bei Osteoporose kann so wiederhergestellt werden.

Die Behandlung mit Denosumab ist deutlich erfolgreicher als bisherige Therapien, sagen die Dresdener Forscher, die bisher mehr als 100 Patienten behandelt haben. Und sie ist einfacher. „Pro Jahr sind nur zwei Spritzen notwendig", so Hofbauer. "Eine wöchentliche oder sogar tägliche Einnahme von Osteoporose-Tabletten entfällt.“ Denosumab wird unter dem Namen Prolia von Amgen seit 2010 vermarktet. Im Jahr 2014, so schätzt der Wirtschaftsnachrichtendienst Thomson Reuters, könnte Prolia Umsätze von 3,3 Milliarden Euro einbringen.

Knochenzuwachs von 50 Prozent innerhalb von 12 Wochen

In Dresden denkt man derzeit schon wieder weiter. Das Team um Hofbauer arbeitet gerade an einem neuen Antikörper. Noch wird die Substanz an Tieren getestet, doch die Ergebnisse sind vielversprechend, sagen die Forscher. Diesmal soll nämlich nicht nur wie bei Denosumab der weitere Abbau gehemmt, sondern die Bildung von neuem Knochenmaterial angeregt werden. „Mit der Sklerostin-Antikörpertherapie konnten wir im Rattenmodell bereits einen Knochenzuwachs von mehr als 50 Prozent innerhalb von 12 Wochen nachweisen“, so Lorenz. Die Arbeiten finden im Center for Regenerative Therapies Dresden (CRTD) statt. Das CRTD wurde 2006 als eines von sechs siegreichen Forschungszentren im Rahmen der Exzellenzinitiative des Bundes aufgebaut. Die Forschung am Zentrum zielt darauf ab, regenerative Therapien für Krankheiten wie Diabetes, Parkinson oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu entwickeln. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft unterstützt das Zentrum bis 2013 mit jährlich 9 Millionen Euro.