Die Bedeutung der Präzisionsmedizin für die Atemwegsgesundheit

Teil 1 unserer Blogserie zur Präzisionsmedizin über den Einsatz präzisionsmedizinischer Methoden zur Verbesserung der diagnostischen Genauigkeit, insbesondere durch Spirometrie und andere Tests. 

Die Präzisionsmedizin ist zu einem gängigen Begriff im modernen Gesundheitswesen geworden und stellt das Gegenmodell zum „One-size-fits-all“-Ansatz bei der Diagnostik von Erkrankungen und der Entwicklung individueller Behandlungsstrategien dar. Die Vorteile der Präzisionsmedizin verändern die Patientenversorgung und die Arzneimittelentwicklung grundlegend, indem medizinische Ansätze auf einzelne Patientinnen und Patienten zugeschnitten werden – basierend auf behandelbaren Merkmalen, Lebensstil-, Umwelt- und genetischen Faktoren. Sie verbessert die Krankheitsbehandlung durch die Individualisierung von Therapien anhand patientenspezifischer Eigenschaften und führt so zu wirksameren und gezielteren Behandlungsergebnissen. Darüber hinaus verlagert die Präzisionsmedizin den Fokus von der rein reaktiven Behandlung hin zu personalisierter Versorgung, früher Erkennung und Präventionsstrategien, was insgesamt zu besseren Gesundheitsergebnissen führt. 

Doch wie wird sie im Bereich der Atemwegsgesundheit eingesetzt, und welche Auswirkungen hat dies auf Erkrankungen wie Asthma und COPD? 

Um mehr darüber zu erfahren, sprachen wir mit Dr. Rory Chan, Senior Clinical Lecturer und Facharzt für Pneumologie mit besonderem Schwerpunkt auf Präzisionsmedizin in der Behandlung von schwerem Asthma. 

Was versteht man unter dem Begriff Präzisionsmedizin? 

Präzisionsmedizin umfasst die Erhebung einer Vielzahl klinischer Daten, darunter Biomarker-, bildgebende, genetische und lebensstilbezogene Informationen. Das übergeordnete Ziel besteht darin, die Behandlungsergebnisse für Patientinnen und Patienten zu optimieren. Dieser Ansatz steht im Gegensatz zum konventionellen, weniger präzisen „One-size-fits-all“-Ansatz in der Medizin. 

Beim Asthma wurden Patientinnen und Patienten traditionell entsprechend dem Schweregrad ihrer Erkrankung mit einer eskalierenden Kombination aus inhalativen Kortikosteroiden, Bronchodilatatoren, Leukotrienrezeptorantagonisten und Theophyllin behandelt. Dieser Ansatz berücksichtigt jedoch nicht den zugrunde liegenden Krankheitsphänotyp. Die Identifikation und gezielte Behandlung sogenannter behandelbarer Merkmale (treatable traits) hat sich als wirksam zur Verbesserung der Patientenergebnisse erwiesen. Grob lassen sich diese Merkmale bei schwerem Asthma in pulmonale, extrapulmonale und verhaltensbezogene Faktoren einteilen. In einer randomisierten kontrollierten Studie zeigte sich, dass Patientinnen und Patienten mit schwerem Asthma durchschnittlich zehn behandelbare Merkmale aufweisen. Ein gezielter Ansatz, der diese Merkmale adressierte, führte im Vergleich zur Standardversorgung zu deutlich größeren Verbesserungen der Lebensqualität und Asthmakontrolle. 

 Welche Vorteile bietet ein präzisionsmedizinischer Ansatz? 

Bei heterogenen Erkrankungen liegt der Nutzen der Präzisionsmedizin insbesondere in ihren prognostischen Implikationen. So führte beispielsweise beim Lungenkrebs die Identifikation des programmierter Zelltod-1-Ligand  (programmed death ligand 1/ PD-L1) zur Entwicklung immuntherapeutischer Wirkstoffe wie Nivolumab und Pembrolizumab. Diese Therapien haben die Überlebensraten im Vergleich zur klassischen Chemotherapie deutlich verbessert. Bei Infektionskrankheiten ermöglicht die Identifikation des verursachenden Erregers eine gezielte antimikrobielle Therapie unter Berücksichtigung der nachgewiesenen Empfindlichkeiten und trägt zugleich zur Reduktion von Resistenzentwicklungen bei. Beim schweren Asthma trägt die Präzisionsmedizin zudem dazu bei, langfristige Nebenwirkungen von Medikamenten – etwa oralen Kortikosteroiden – zu reduzieren, die nach weiterführender Phänotypisierung häufig nicht mehr indiziert sind. Die personalisierte Medizin spielt somit eine zentrale Rolle bei der Anpassung von Therapien an individuelle Profile und verschiebt das Gesundheitsmodell von einer reaktiven hin zu einer proaktiven Versorgung. 

In diesem Zusammenhang ergibt sich zudem eine Zeitersparnis, da die Verordnung und Durchführung nicht indizierter Therapien vermieden werden kann. 

Welche Herausforderungen gibt es bei der Präzisionsmedizin? 

Präzisionsmedizin ist ein ambitioniertes Ziel, bringt jedoch zahlreiche Herausforderungen mit sich. Erstens müssen die vorgeschlagenen Untersuchungen sowohl für Ärztinnen und Ärzte praktikabel als auch für Patientinnen und Patienten akzeptabel sein. Beim Asthma beispielsweise ist nicht jede Person in der Lage, Sputum zu produzieren oder eine invasive Bronchoskopie zu tolerieren – beides Verfahren, die im Rahmen eines präzisionsmedizinischen Ansatzes eingesetzt werden könnten. Daher wird die Sputumanalyse trotz vielversprechender Ergebnisse nicht routinemäßig in der klinischen Praxis verwendet. 

Die Durchführung einer Vielzahl von Untersuchungen ist zudem zeit- und arbeitsintensiv, weshalb Ärztinnen und Ärzte abwägen müssen, ob diese Tests tatsächlich das Asthmamanagement verändern. Des Weiteren erfordert die Zusammenführung und Interpretation der umfangreichen Datenmengen spezialisiertes Fachwissen. Drittens benötigt die Integration präzisionsmedizinischer Ansätze in lokale, nationale und internationale Leitlinien Zeit, Ressourcen und engagierte Fachkräfte, die den Versorgungsaufbau aktiv vorantreiben. 

Zukünftig könnten Plattformen des maschinellen Lernens die Datenanalyse und Vorhersage von Behandlungsergebnissen weiter verbessern und so die biomedizinische Forschung erheblich voranbringen. Darüber hinaus nutzt die Präzisionsmedizin Daten und Analytik zur Optimierung der Patientenversorgung und führt zu tiefgreifenden Veränderungen in der Gesundheitsversorgung und medizinischen Behandlung. 

Welche konkreten Herausforderungen bestehen bei der Behandlung chronischer Lungenerkrankungen wie schwerem Asthma? 

Traditionell agieren Behandelnde bei schwerem Asthma häufig reaktiv, indem biologische Therapien erst nach mehreren schweren Exazerbationen mit Bedarf an oralen Kortikosteroiden oder Krankenhausaufenthalten in Betracht gezogen werden. Dies ist suboptimal, da Exazerbationen mit einem Abfall der Lungenfunktion assoziiert sind und die kumulative Belastung durch orale Kortikosteroide schwerwiegende Langzeitkomplikationen verursacht. Stattdessen sollten Ärztinnen und Ärzte einen proaktiveren Ansatz verfolgen, indem gefährdete Patientinnen und Patienten mit schwerem Asthma frühzeitig identifiziert und kritische Exazerbationen verhindert werden. Dieses Paradigma erfordert die Anwendung der Präzisionsmedizin, insbesondere bei der Diagnostik und Behandlung chronischer Erkrankungen, und unterstreicht die Notwendigkeit innovativer diagnostischer Tests und personalisierter Therapien. 

Schweres Asthma ist zudem aufgrund seiner heterogenen und komplexen Pathophysiologie sowie klinischen Präsentation schwer zu behandeln. Infolgedessen stellt die Unterdiagnose von schwerem Asthma ein erhebliches Problem dar, was auch durch den National Review of Asthma Deaths (NRAD)-Bericht aus dem Jahr 2014 gestützt wird. Bemerkenswert ist, dass 61 % der im NRAD-Bericht erfassten Asthmatodesfälle Patienten mit angeblich mildem bis moderatem Asthma betrafen. Wahrscheinlicher ist jedoch, dass schweres Asthma schlicht nicht erkannt wurde. 

Dies verdeutlicht die Bedeutung der Patientenschulung, insbesondere im Hinblick darauf, bei unkontrollierten Symptomen frühzeitig medizinische Hilfe zu suchen. Gleichzeitig sollten Ärztinnen und Ärzte hinterfragen, ob das derzeitige Basisdiagnostik-Panel tatsächlich ausreicht, um eine optimale Versorgung zu gewährleisten. Eng mit der Unterdiagnose verbunden ist die Überabhängigkeit von Bedarfsmedikation wie kurzwirksamen Beta-Agonisten (SABA). Zwar variieren individuelle Situationen, doch als grobe Orientierung gilt: Patientinnen und Patienten, die innerhalb von 12 Monaten mehr als drei SABA-Inhalatoren benötigen, sollten dringend überprüft werden – mit Fokus auf Inhalationstechnik, Therapietreue und Optimierung der Basistherapie. 

Eine weitere Herausforderung stellt die schnelle Erkennung und Behandlung häufig begleitender Erkrankungen bei Asthma dar, wie chronische Rhinosinusitis mit Nasenpolypen (CRSwNP), Adipositas und gastroösophagealer Reflux. So ist bekannt, dass Patientinnen und Patienten mit Asthma und gleichzeitiger CRSwNP eine höhere Typ-2-Entzündungsaktivität aufweisen als Personen mit Asthma allein. Interessanterweise profitieren diese Patientinnen und Patienten auch stärker von eosinophilenreduzierenden Biologika hinsichtlich der Reduktion von Asthmaexazerbationen. Ebenso zeigen Patientinnen und Patienten mit Asthma und Adipositas eine schlechtere Lungenfunktion als solche mit isoliertem Asthma. 

Wie hilft die Präzisionsmedizin bei der Bewältigung dieser Herausforderungen? 

Es ist wahrscheinlich, dass die gezielte Durchführung relevanter diagnostischer Tests die Erkennung spezifischer Asthma-Phänotypen verbessert und die Unterdiagnostizierung von schwerem Asthma reduziert. 

Beispielsweise ermöglicht die Bestimmung von Bluteosinophilen zusätzlich zur Messung des fraktionierten exhalierten Stickstoffmonoxids (FeNO) vor Beginn einer Anti-IL-4Rα-Therapie eine bessere Einschätzung des Risikos für eine Hypereosinophilie. Ebenso bietet die Atemwegs-Oszillometrie als Ergänzung zur Spirometrie eine höhere Sensitivität für Veränderungen der Atemwegsgeometrie infolge von Adipositas. 

All diese kumulativen Verbesserungen, zusammengefasst als praktizierte Präzisionsmedizin, führen letztlich zu kontinuierlichen, wenn auch schrittweisen Verbesserungen für unsere Patientinnen und Patienten mit schwerem Asthma. 

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