Ich habe gehört, dass Aspirin, wenn es den heutigen FDA-Zulassungsprozess durchlaufen müsste, es würde niemals für den rezeptfreien Gebrauch zugelassen werden, weil es einfach so viele Dinge tut. In letzter Zeit war es schwierig, die biomedizinische Forschung bei Kindern abzudecken, ohne auf ein anderes Medikament zu stoßen, das ebenfalls von der FDA zugelassen ist und auch mehrere Verwendungszwecke zu haben scheint: Rapamycin.

Es ist ein Medikament, das auf einen Signalweg abzielt, der für fast jede Zelle im Körper von grundlegender Bedeutung ist, aber scheinbar für fast alles gut ist. Aber wie kann ein Medikament so viele Zellen, Gewebe und Organe berühren und trotzdem wirksam und sicher sein?Rapamycin wurde erstmals in den 1960er Jahren in Bodenbakterien gefunden, die auf der Osterinsel gesammelt wurden (der Name des Arzneimittels stammt vom einheimischen Namen der Insel, Rapa Nui) und ist ein natürlich gewonnenes Antibiotikum, Antimykotikum und Immunsuppressivum. Es wird häufig verwendet, um eine Abstoßung bei Organ- oder Knochenmarktransplantationspatienten zu verhindern. Es hat auch die Auszeichnung, eines der ersten Medikamente gewesen zu sein, dessen Ziel biochemisch identifiziert wurde: das treffend benannte Protein „Mammalian Target of Rapamycin“ oder mTOR.Seit seiner Entdeckung haben Forscher herausgefunden, dass mTOR eine zentrale Rolle im Leben der Zelle spielt: Es fungiert als eine Art zellulärer Router, der Signale von außerhalb der Zelle an Mechanismen leitet, die Prozesse im Zusammenhang mit Zellwachstum, Proteinproduktion und Stoffwechsel steuern. Es beeinflusst auch das Wachstum von Blutgefäßen oder Angiogenese und spielt eine Rolle bei der Unterstützung von Stammzellen, ihre „Stamm-ness“ zu behalten – zwei wichtige Funktionen, die das Wachstum von Tumoren beeinflussen.

Während Wachstum und Stoffwechsel eine Art roter Faden sind, ist mir das breite Spektrum von Krankheiten aufgefallen, bei denen Rapamycin und seine Nachkommen als mögliche Behandlungen untersucht werden, von Gefäßfehlbildungen über neurokognitive Störungen, vorzeitige Alterungsstörungen bis hin zu Nierenerkrankungen, genetische Kardiomyopathien bis hin zu mehreren Krebsarten.“Der mTOR-Signalweg ist an so vielen zellulären Prozessen beteiligt, weshalb er in so vielen verschiedenen Umgebungen beteiligt ist“, sagt Joyce Bischoff, eine Gefäßbiologin, die mTOR im Zusammenhang mit Hämagiomen untersucht, einer Gruppe von Gefäßanomalien, die durch Überwachsen von Massen von Blutgefäßen gekennzeichnet sind. „Es ist auch stark reguliert, daher gibt es viele Möglichkeiten, dass es dysreguliert wird.“Abgesehen von seiner Vorliebe für ein allgegenwärtiges Ziel hat Rapamycin eine lange Liste von Attraktionen als potenzielle Therapie in der Pädiatrie, an deren Spitze seine Langlebigkeit steht: Es wird seit fast zwei Jahrzehnten verwendet. „Es gibt eine lange Geschichte der Verwendung von Rapamycin bei Kindern. Wir wissen, was die Nebenwirkungen sind, und sie sind relativ mild „, betont Amy Roberts, eine kardiovaskuläre Genetikerin, die eine Studie mit Rapamycin gegen Kardiomyopathien zusammenstellt, die durch Mutationen in Genen verursacht werden, die mTOR beeinflussen. „Die Tatsache, dass es bereits von der FDA zugelassen ist, biochemisch gut verstanden wird und ein gutes Sicherheitsprofil hat, bedeutet, dass es relativ einfach ist, es für andere Erkrankungen in die Klinik zu bringen.“Eine Sache, die wir über den mTOR-Signalweg wissen, ist, dass Sie die richtige Menge an Signalisierung benötigen, um Krankheiten zu vermeiden.“

Roberts zitiert Rapamycins Sicherheitsprofil und wirft einen interessanten Punkt auf: Wenn mTOR die Anschlussdose für so viele grundlegende Funktionen in so vielen Zellen und Geweben ist, warum ist Rapamycin nicht wild toxisch? Eine Antwort könnte sein, dass Rapamycin wie die meisten hemmenden Medikamente nicht zu 100 Prozent wirksam ist. Vielmehr lässt es einige Signale durchsickern, was darauf hindeutet, dass sein wirklicher Wirkungsmechanismus bei all diesen Krankheiten darin besteht, unkontrollierte Signale auf ein gesünderes Niveau zu bringen. „Eine Sache, die wir über den mTOR-Signalweg wissen, ist, dass Sie die richtige Menge an Signalisierung benötigen, um Krankheiten zu vermeiden“, sagt Bischoff. „Wenn Zellen zu viel oder zu wenig mTOR-Aktivität haben, sehen Sie Probleme.Scott Armstrong – ein Hämatologe am Dana-Farber / Children’s Hospital Cancer Center (DF / CHCC), der zusammen mit Lewis Silverman eine Studie zur Blockierung von mTOR bei pädiatrischen Leukämien durchführt – bietet eine zweite Theorie an, die auch die verschiedenen Rollen und Wirkungen von mTOR in verschiedenen Geweben berührt: „Was eine Zelle ist und tut, hängt davon ab, welche ihrer Gene ein- und ausgeschaltet sind. mTOR wird unterschiedliche Auswirkungen auf Blutzellen und Herzzellen und Neuronen haben, denn während es all diesen Zellen hilft, Signale von außen zu verarbeiten, hängt die Wahrnehmung dieser Signale von den Zellen von den Genen ab, die verfügbar sind, um das Signal zu hören.“

Rapamycin wird in ein paar Jahren patentiert, was den Markt für die Generikaproduktion öffnet und möglicherweise die Kosten des Medikaments senkt. Und die Geschichte endet nicht dort: Unternehmen wie Pfizer und Novartis arbeiten an mTOR-Blockern der nächsten Generation wie RAD001 (einem Novartis-Medikament), die eine höhere Spezifität und Wirksamkeit versprechen. „Es gibt viele mTOR-Inhibitoren in der Pipeline“, so der Neurologe Mustafa Sahin, der glaubt, dass dieser Rapamycin-Nachkomme Kindern mit tuberöser Sklerose helfen könnte, einer neurokognitiven Erkrankung, die durch Fehlverdrahtung im Gehirn verursacht wird. „Und angesichts des wachsenden Interesses an seltenen Krankheiten bin ich ziemlich zuversichtlich, dass Unternehmen weiterhin Ressourcen in diesen Weg stecken werden.“