Präklinische Forschung

Autor:  Dr. med. habil. Gesche Tallen, Zuletzt geändert: 10.10.2018 https://kinderkrebsinfo.de/doi/e204164

Präklinische (auch so genannte vor- oder nicht-klinische) Forschung findet wie die Grundlagenforschung im Labor statt. Sie beinhaltet Untersuchungen (Labor-Studien) anhand bestimmter Zell- und Tiermodelle, die Eigenschaften menschlicher Krebserkrankungen nachahmen. So können Erkenntnisse zum biologischen Verhalten von Krebserkrankungen wie beispielsweise das Ansprechen auf neue Antikrebs-Medikamente in Zellkulturen oder durch Tierversuche gewonnen werden, ohne dass dabei ein Mensch möglichen Risken ausgesetzt wird.

Präklinische Studien funktionieren wie ein Filter. Sie helfen festzustellen, ob und in welchen Dosierungen ein bestimmtes Medikament oder Kombinationen bestimmter Medikamente überhaupt gegen Krebs wirkt, und welche unerwünschten Nebenwirkungen auftreten können, bevor Menschen sie erhalten.

Bei den präklinischen Studien unterscheidet man „in vitro-Studien“ von „in vivo-Studien“.

Was sind In vitro-Studien?

Der Begriff „in vitro“ stammt aus dem Lateinischen und bedeutet „im Glas“ (gemeint ist in diesem Zusammenhang das Reagenzglas). Er bezeichnet organische Vorgänge, die außerhalb eines lebenden Organismus stattfinden. In der Forschung bedeutet das, dass einem Mensch oder Tier Krebszellen oder Gewebe (wie Hautzellen, Darmgewebe) entnommen und in Nährlösungen weiter gepflegt (kultiviert) werden. Mithilfe dieser Zell- und Gewebekulturen können Krebsforscher Zellvorgänge simulieren und beeinflussen.

Solche Untersuchungen werden als in vitro-Studien bezeichnet, sie dienen dazu,

• die biologischen Eigenschaften verschiedener Zelltypen zu erforschen,
• den Wirkmechanismus und die Stärke eines neuen Medikaments zu testen und
• herauszufinden, wie dieses Medikament auf bestimmte Zellen wirkt (Pharmakodynamik, s. auch: Klinische Forschung).

Die Übertragbarkeit von Ergebnissen aus in vitro-Studien hat jedoch ihre Grenzen. Denn was auf eine Zelle in einer gläsernen Schale oder im Reagenzglas zutrifft, muss noch lange nicht für eine Zelle im lebenden Organismus (Mensch, Tier,) gelten. Daher schließen sich den in vitro- in der Regel in vivo-Untersuchungen an.

Was sind In vivo-Studien?

In vivo ist lateinisch für „im Lebenden“. In vivo-Studien sind Studien am lebenden Organismus. Bei präklinischen Studien sind hierbei Untersuchungen an Tieren gemeint, beispielsweise an Mäusen, Fröschen oder Fadenwürmern. In der biomedizinischen Forschung wird insbesondere für bestimmte Tierarten oder Zuchtlinien, die spontan oder nach einer gezielten Behandlung eine bestimmte Erkrankung entwickeln, der Begriff Tiermodell verwendet. Die Verwendung von Tieren unterliegt dabei strengen Regelungen, die in Deutschland durch das Tierschutzgesetz festgelegt sind.

Im Rahmen von präklinischen in vivo-Studien wird neben der Wirkung eines Medikaments (Pharmakodynamik) auch untersucht, wie das neue Medikament im lebenden Organismus aufgenommen, verteilt, verstoffwechselt und ausgeschieden wird (Pharmakokinetik). Wie bei den in vitro-Studien ist auch die Übertragbarkeit der Erkenntnisse aus in vivo-Studien auf den Menschen begrenzt. Deshalb werden nach den präklinischen Studien klinische Studien durchgeführt (s. Klinische Forschung).