Besser leben mit COPD

Mehr als drei Millionen Menschen sterben weltweit pro Jahr an chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD). Häufig wird der Tod dabei durch einen Herzinfarkt oder Schlaganfall verursacht. Professor Malcolm Kohler von der Klinik für Pneumologie am UniversitätsSpital Zürich erforscht, warum die Patienten ausgerechnet an Herz-Kreislauf-Krankheiten sterben, und will damit Grundlagen für neue Therapien schaffen. In anderen Studien untersucht Kohler, wie sich Krankheiten der Atemwege anhand der Ausatemluft diagnostizieren lassen.

​Erst nur Husten und Auswurf, dann kommt man bei körperlicher Bewegung aus der Puste, später bereiten schon kleinste Anstrengungen Mühe: Eine chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) schreitet unbehandelt immer weiter fort. Mehr als drei Millionen Menschen sterben weltweit pro Jahr an COPD. Bei jedem zweiten dieser Todesfälle ist die unmittelbare Todesursache ein Herzinfarkt oder ein Schlaganfall, die eine Folge der COPD sind. Professor Malcolm Kohler von der Klinik für Pneumologie am UniversitätsSpital Zürich erforscht, warum es zu diesen Komplikationen kommt.

Gemeinsam mit sechs anderen Lungenkliniken aus der Schweiz startete Kohler 2011 die Topdocs-Studie. Mehr als 300 COPD-Patienten nehmen bereits daran teil, bis Ende dieses Jahres sollen noch Dutzende hinzukommen. Im Rahmen dieser Studie werden die Patienten jährlich untersucht und Faktoren gemessen, die auf ein erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Krankheiten hinweisen: unter anderem Lungenfunktion, körperliche Leistungsfähigkeit, Blutdruck, Puls und Funktion der Blutgefässe. Mit der Topdocs-Studie wollen die Forscher präzise Daten zu COPD-Patienten sammeln, um Ursache, Verlauf und Komplikationen der Krankheit besser erforschen zu können.

Kohlers Forschungsanstrengungen reichen über die COPD hinaus: Unter anderem entwickelt er zusammen mit Prof. Renato Zenobi und Dr. Pablo Martinez-Lozano Sinues von der ETH Zürich ein Gerät, mit dem Ärzte anhand der Ausatemluft Erkrankungen der Lunge und der Atemwege diagnostizieren können. Der Zürcher Pneumologe trägt mit seiner breiten Forschung dazu bei, dass Menschen mit Lungenkrankheiten künftig wirksamere Therapien zur Verfügung stehen und sich ihre – oft stark eingeschränkte – Lebensqualität verbessert.

«Wie ein Fenster zur Lunge»
Lungenkrankheiten wurden in der Forschung lange Zeit als Stiefkind behandelt, sagt Malcolm Kohler. Der Direktor der Klinik für Pneumologe erklärt, wie er Patienten in Zukunft eine massgeschneiderte Therapie ermöglichen will, wie sie schon bei einigen anderen Krankheiten üblich ist.

Interview mit Prof. Dr. Malcolm Kohler

Prof. Dr. Malcolm KohlerUSZ: Herr Kohler, Sie sind der Auffassung, Lungenkrankheiten seien lange Zeit als Stiefkind in der Forschung behandelt worden. Was meinen Sie damit?
Malcolm Kohler (Bild links): Häufige Lungenkrankheiten, zum Beispiel die chronische Atemwegserkrankung COPD, wurden lange Zeit stigmatisiert. COPD entsteht in den meisten Fällen durch Rauchen, und Patienten wurde oft vorgeworfen, sie seien selbst daran Schuld. Für die Forschung einer selbst verursachten Krankheit wollte man in der Vergangenheit nicht viel Geld ausgeben. Dabei entstehen viele häufige Krankheiten zu einem grossen Teil durch einen ungesunden Lebensstil, etwa koronare Herzkrankheit, Diabetes oder Darmkrebs. Abgesehen davon konnten Ärzte Patienten mit Lungenkrankheiten lange Zeit nicht viel bieten: Sie konnten nur die Beschwerden lindern. Mit meiner Forschung will ich das ändern und Patienten eine bessere Therapie ermöglichen. Eines meiner Hauptmotive zu forschen ist aber, dass wir oft noch aufgrund von Erfahrung oder Intuition behandeln und nicht evidenzbasiert.

Das heisst, Ihre Therapie basiert oft nicht genügend auf wissenschaftlichen Erkenntnissen...
Uns fehlen oft Belege aus guten Studien. Eine COPD wird heute zum Beispiel standardmässig mit Medikamenten behandelt, die man über einen Inhalator einatmet. Für alle Patienten gilt das gleiche Behandlungsschema. Inzwischen wissen wir aber, dass es verschiedene Typen von COPD-Patienten gibt. Bei einigen wird das Lungengerüst rascher zerstört und ihre Lunge bläht sich auf wie ein Ballon, bei anderen nicht. Bei einigen finden wir eine ausgedehnte Entzündung in den Atemwegen, bei anderen nicht. Manche haben gleichzeitig eine koronare Herzkrankheit oder Diabetes, andere nicht. Trotz dieser Unterschiede werfen wir alle Patienten in einen Topf, obwohl bisher nie richtig untersucht wurde, ob die einzelnen Typen nicht eine unterschiedliche Therapie benötigen.

Starteten Sie deshalb 2011 die TOPDOCS-Studie?
Ja. Damit möchte  ich Patienten mit COPD in Zukunft eine massgeschneiderte Therapie ermöglichen. Als ich von meinem Forschungsaufenthalt in Oxford zurück nach Zürich kam, merkte ich wieder einmal ein Schweiztypisches Problem: Wir haben zu wenige Patienten an einer Klinik, um mit ihnen eine grosse Studie zu machen. Ich überlegte mir, ein Forschungsnetzwerk zu initiieren, wie ich das in Grossbritannien gesehen habe. Am Topdocs-Netzwerk sind inzwischen sieben grosse Spitäler aus der gesamten Deutschschweiz beteiligt, wir haben mehr als 300 Patienten eingeschlossen.

Sie haben mit Ihrer Studie herausgefunden, was Pneumologen schon lange Zeit wussten, aber nie erklären konnten: COPD-Patienten bekommen häufiger Herzinfarkte oder Schlaganfälle. Warum ist das so?
Das hat mehrere Gründe. Zwei Faktoren scheinen mir aber besonders wichtig zu sein: Zum einen wird bei COPD das sympathische Nervensystem aktiviert: Der Blutdruck steigt, und das Herz schlägt schneller. Beim COPD-Patienten führt das unter anderem aber auch dazu, dass die Funktion der Blutgefässe am Herzen und im Hirn beeinträchtigt wird. Das fördert die Entstehung und das Fortschreiten von Arteriosklerose, die letztendlich einen Infarkt oder einen Schlaganfall auslösen kann. Eine zweite Rolle spielt die körperliche Aktivität. COPD-Patienten bewegen sich oft nicht genügend, weil sie oft schon bei geringer Belastung Atemnot spüren. Aber die mangelnde Bewegung führt offenbar auch dazu, dass sich die Gefässfunktion an Herz und Hirn verschlechtert. Interessant finde ich, dass Forscher die Zusammenhänge zwischen eingeschränkter Lungenfunktion und Herzinfarkt schon vor Jahrzehnten in einer der grössten Herz-Kreislauf-Studien der Welt beobachtet haben, in der so genannten Framingham-Studie. Dem wurde aber nie richtig nachgegangen. Stattdessen konzentrierten sich viele Forscher auf Cholesterin und Bluthochdruck als Risikofaktoren für einen Herzinfarkt.

Vielleicht weil diese Forschung von Pharmafirmen gefördert wurde, die hofften, mit Cholesterin- oder Blutdrucksenkern viel Geld machen zu können. Sie haben kürzlich gemeinsam mit Forschern der ETH Zürich eine Methode entwickelt, mit der Sie anhand der Ausatemluft Krankheiten von Lunge und Atemwegen diagnostizieren wollen. Was messen Sie damit?
Wir analysieren das so genannte Metabolom, das sind Stoffwechselprodukte und –vorgänge. Mit unserem Massenspektrometer können wir inzwischen Hunderte von Molekülen erkennen, einige davon spielen eine Rolle bei COPD. Aktuell sind wir dabei, die Moleküle genau zu identifizieren. Anhand der Moleküle könnten wir COPD-Patienten besser charakterisieren. Wir schauen uns zum Beispiel an, wie sich das Molekülmuster bei einem Patienten mit vielen COPD-Schüben unterscheidet von dem mit wenigen Schüben.

Wie kann man das therapeutisch nutzen?
Im nächsten Schritt wollen wir untersuchen, für was für Stoffwechselaktivitäten diese krankheitsspezifischen Moleküle ein Zeichen sind. Dann könnten wir unter Umständen Medikamente entwickeln, die gezielt in diese Vorgänge eingreifen. Und nicht nur das: Durch die Analyse des Metaboloms können wir vielleicht auch sagen, zu welcher Uhrzeit der Patient die Medikamente einnehmen sollte, damit sie am besten wirken.

Können Sie nur an einer Uni forschen?
Ja. Für eine hochrangige Forschung brauche ich nicht nur gut ausgestattete Labore und kompetente Mitarbeiter, sondern auch den Austausch mit Kollegen: Mit Herzspezialisten, Radiologen, Genetikern und den Forschern aus der ETH für die Atemanalysen.

Ihr Massenspektrometer hat doch sicherlich Hunderttausende von Franken gekostet. Lohnen sich die teuren Investitionen?
Davon bin ich überzeugt. Diese Technik könnte die Diagnose und die Therapie von Lungenkrankheiten revolutionieren. Wir könnten viel schneller und eleganter eine Diagnose stellen, ohne aufwändige Untersuchungen machen oder Gewebeproben entnehmen zu müssen. Es ist wie ein Fenster zur Lunge, das uns Einblicke in den Stoffwechsel ermöglicht! Damit werden wir Patienten hoffentlich in Zukunft einmal eine massgeschneiderte, gezielt wirkende Behandlung anbieten können. Bei manchen anderen Krankheiten gibt es das schon. Es wird Zeit, dass wir die alten Stigmata abbauen und uns um das Stiefkind Lunge kümmern.

Das Interview führte Felicitas Witte.

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