Herausforderungen und Chancen in der Mikrobiom Therapie

Das Wissenschaftsmagazin „Nature Biotechnology“ veröffentlichte in seiner November-Ausgabe die Einschätzungen von 18 Experten, wie die aktuellen Entwicklungen in der Mikrobiom-Forschung sind, welche Defizite es noch gibt und wo Fortschritte gemacht wurden.

Basis für diese Expertenrunde war die Zusammenkunft eines Expertengremiums im Mai 2018 an der New York Academy of Medicine unter der Leitung von Gaspar Taroncher-Oldenburg, Berater bei Global Engage, und Susan Jones, Herausgeberin der Nature Biotechnology.

Die Mikrobiom-Forschung steht noch ganz am Anfang

Die veröffentlichte Zusammenfassung geht zunächst auf die zu erwartenden Herausforderungen ein. Die Experten waren sich einig, dass die Mikrobiom-Forschung nach wie vor noch ganz am Anfang steht. Viele Zusammenhänge zwischen Mikrobiom und Gesundheit sind noch nicht entschlüsselt. Das macht es auch schwierig für Investoren, da das Feld noch relativ schlecht erforscht ist. Die Komponenten des Mikrobioms und deren Interaktionen sind zwar leidlich bekannt, aber die Untersuchungen zu Wechselwirkungen zwischen Mikrobiom und dem gesamten menschlichen Organismus haben gerade erst begonnen. Dies ist aber der vielversprechendste Teil der Forschung, da hier sehr gewinnbringende Erkenntnisse für den Menschen erlangt werden können.

Untersuchungen wurden bisher vor allem im Labor und in Tierversuchen vorgenommen. Das macht es schwierig, alle Ergebnisse direkt auf den Menschen zu übertragen. Auch sind die vorgenommenen Versuche bislang so wenige, dass es schwerfällt, belastbare Annahmen zu treffen, wenn Ergebnisse nicht auf Anhieb reproduziert werden können. Eine der wichtigsten Herausforderungen ist also, die Anwendbarkeit der bisherigen Ergebnisse auf den menschlichen Organismus durch Vertreter aller benachbarten Disziplinen (Mikrobiologen, Ökologe, Epidemiologen, Bioinformatiker usw.) nachzuweisen.

Als eine weitere Entwicklung wurde festgehalten, dass das Paradigma weg von den reinen Zusammenhängen und hin zu den Kausalzusammenhängen geht. Viele der anwesenden Experten begrüßen dies, da so die Anwendbarkeit der Ergebnisse für einen eventuellen Einsatz am Menschen profitiert. Manche Fachvertreter sehen diese Entwicklung aber auch skeptisch und fordern eine Rückkehr zur vorherigen Betrachtungsweise, auch weil Zusammenhänge oft nicht bidirektional bestehen, sondern aus mehreren Faktoren zusammengesetzt sind.

Neben Bakterien sollen auch Virome im Mittelpunkt stehen

Einigkeit herrscht in der Expertenrunde darüber, dass die zukünftigen Untersuchungen sich weg vom reinen Fokus aus Bakterien im Mikrobiom bewegen und stattdessen auch Virome im Mittelpunkt stehen sollen, also alle Viren. Eine Schwierigkeit stellt dabei dar, dass Viren kein allgemeines Markergen besitzen wie etwa Bakterien oder Pilze, was die Erhebungen erschwert. Auch an dieser Stelle wird wieder betont, dass die Mikrobiom-Forschung noch ganz am Anfang steht. Oft kann man noch keine statistisch belastbaren Aussagen treffen, etwa zur Verträglichkeit von Anwendungen.

Sogar die Lunge verfügt über ein Mikrobiom

Neben den inhaltlichen Schwerpunktverschiebungen sollen künftig neben dem Darm-Mikrobiom auch verstärkt andere Mikrobiome betrachtet werden, etwa in den Lungen, dem Mund oder der Haut. Dass die Lunge überhaupt über ein Mikrobiom verfügt und kein steriles Organ ist, ist eine relativ junge Erkenntnis. Spezifische Daten sind praktisch noch nicht vorrätig. Herausforderungen stellen hier die erschwerte Zugänglichkeit und die geringere Dichte an Viren und Bakterien dar. Der letzte Schritt wäre demnach, den Zusammenhang zwischen Mikrobiom und Genom zu betrachten, immer natürlich mit der Zielsetzung, geeignete Pro- und Antibiotika zu entwickeln.

Erste Schritte in diese Richtung sind schon getan. Auch geht die Methodik weg von der rein deskriptiven Erfassung und empirischen Tests. Das Bestreben ist vielmehr, komplexere, generell gültige Regeln zu identifizieren, um eine größere Generalisierbarkeit zu erreichen.

Experten sehen eine große Chance im Big Data Bereich

Dies scheitert derzeit teilweise noch an den technischen Möglichkeiten. Allerdings setzt das Expertengremium auf zukünftig verbesserte mathematisch-statistische Möglichkeiten im Big Data Bereich und sieht darin eine große Chance für die Microbiom-Forschung. Damit wäre auch der überfällige Schritt in die Pharmazie realisierbar. Hier sprechen sich die Teilnehmer für eher präventive Behandlungen als kurative Maßnahmen aus. Und obwohl das natürlich noch Zukunftsmusik ist, hat die Tagung gezeigt, dass sich in dem bisher so wenig beachteten Feld der Mikrobiom-Forschung einiges tut.