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©Helmholtz Zentrum München | Ali Önder Yildirim

Lungenemphysem: Forschungsansätze

Ein Lungenemphysem ist bis heute nicht heilbar und die allmähliche Zerstörung der Lungenbläschen kann bislang auch nicht rückgängig gemacht werden. Im Fokus der Lungenemphysem-Forschung steht daher insbesondere die Frage nach den genauen Krankheits- und Entstehungsmechanismen. Denn nur, wenn man weiß, welche Prozesse und Faktoren ein Lungenemphysem begünstigen, ist es möglich, gezielte therapeutische Ansätze zu entwickeln.

Untersucht werden zum Beispiel genetische Faktoren, der Einfluss verschiedener Umwelteinflüsse oder auch entzündliche Prozesse in der Lunge, die die Entstehung eines Lungenemphysems fördern könnten.

Wissenschaftliche Beratung:
PD Dr. med. Henrik Watz,  LungenClinic Grosshansdorf

Ein Lungenemphysem ist bis heute nicht heilbar und die allmähliche Zerstörung der Lungenbläschen kann bislang auch nicht rückgängig gemacht werden. Im Fokus der Lungenemphysem-Forschung steht daher insbesondere die Frage nach den genauen Krankheits- und Entstehungsmechanismen. Denn nur, wenn man weiß, welche Prozesse und Faktoren ein Lungenemphysem begünstigen, ist es möglich, gezielte therapeutische Ansätze zu entwickeln.

Untersucht werden zum Beispiel genetische Faktoren, der Einfluss verschiedener Umwelteinflüsse oder auch entzündliche Prozesse in der Lunge, die die Entstehung eines Lungenemphysems fördern könnten.

Wissenschaftliche Beratung:
PD Dr. med. Henrik Watz,  LungenClinic Grosshansdorf

Lungenemphysem besser behandeln und diagnostizieren

Auch neue oder verbesserte Behandlungsansätze und Diagnosemethoden sind Gegenstand aktueller Forschung. Im Bereich Therapie wunden in den letzten Jahren besonders verschiedene Verfahren zur Lungenvolumenreduktion (LVR) untersucht, zum Beispiel mithilfe von Ventilen, Spiralen (Coils), heißem Dampf oder Polymerschaum. Forschende versuchen aktuell, diese Verfahren zu optimieren und herauszufinden, für welche Formen des Lungenemphysems sich welche LVR-Anwendung eignet.

Zudem testen Forschende immer wieder mögliche neue Wirkstoffe zur Behandlung des Lungenemphysems. Dies hat bislang jedoch nicht zur Entwicklung neuer Medikamente geführt, die die Zerstörung der Lungenbläschen ursächlich behandeln.

Neue und verbesserte Diagnosemethoden sollen helfen das Lungenemphysem noch schneller und genauer zu erkennen. Einige Teams forschen auch an Analysemethoden, die es ermöglichen, den Behandlungserfolg eines Eingriffs (wie einer LVR) etwa mithilfe von bildgebenden Verfahren möglichst schnell zu beurteilen.

Kaputte Lungenbläschen wiederherstellen

Ein weiterer wichtiger Forschungsschwerpunkt zum Lungenemphysem ist auch die Regeneration und Reparatur von Lungengewebe.

Studienergebnisse deuten drauf hin, dass es prinzipiell möglich ist, Gewebe in den Atemwegen zu erneuern. So sind inzwischen zum Beispiel bestimmte Stoffe bekannt, die das Lungenbläschenwachstum positiv beeinflussen. In der klinischen Praxis sind die Ergebnisse bisher jedoch noch nicht angelangt.

Gentherapie und Stammzellen bei Alpha1-Antitrypsin-Mangel?

Ein Lungenemphysem kann auch durch einen Alpha-1-Antitrypsin-Mangel (AAT-Mangel) entstehen, der durch einen genetischen Defekt im AAT-Gen hervorgerufen wird. Fehlt AAT in der Lunge, kommt es zu überschießenden Abwehrreaktionen, wodurch die Lungenbläschen zerstört werden.

Mit verschiedenen Ansätzen, wie zum Beispiel einer Gentherapie oder induzierten pluripotenten Stammzellen (IPS-Zellen), versuchen Forschende, das krankhaft veränderte Gen durch eine funktionale Genvariante zu ersetzen, um letztendlich die Produktion des AAT-Proteins zu reaktivieren.

Bisher beziehen sich alle Forschungen hierzu jedoch auf Untersuchungen am Tiermodell. Inwieweit sich die Methoden langfristig auch zur Anwendung beim Menschen eignen, müssen weitere Studien zeigen. 

Lesen Sie hierzu auch unsere FAQ „Gibt es eine Stammzelltherapie zur Behandlung von Lungenkrankheiten?“

Quellen

  • Sunita Sharma: Integrative Genomics of Emphysema-Associated Genes: Are We Closer to Identifying the Genetic Determinants of Lung Function? Am J Respir Cell Mol Biol. 2017 Oct; 57(4):377-378. doi: 10.1165/rcmb.2017-0212ED.
  • Graig, J.M. et al.: Immune-mediated inflammation in the pathogenesis of emphysema: insights from mouse models. Cell Tissue Res. 2017 Mar; 367(3):591-605. doi: 10.1007/s00441-016-2567-7.
  • Stanley, S.E. et al.: Telomerase and the Genetics of Emphysema Susceptibility. Implications for Pathogenesis Paradigms and Patient Care. Ann Am Thorac Soc. 2016 Dec;13 Suppl 5:S447-S451. doi: 10.1513/AnnalsATS.201609-718AW.
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  • Skronska-Wasek, W. et al.: Reduced Frizzled receptor 4 expression prevents WNT/β-catenin-driven alveolar lung repair in COPD. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 2017 doi: 10.1164/rccm.201605-0904OC
  • Brandsma C. A., De Vries M., Costa R., Woldhuis R. R., Konigshoff M., Timens W.; Lung ageing and COPD: is there a role for ageing in abnormal tissue repair? European respiratory review : an official journal of the European Respiratory Society; Dec 31 2017; 10.1183/16000617.0073-2017; Epub;
  • Kruk, D.M.L.W., et al.: Mesenchymal Stromal Cells to Regenerate Emphysema: On the Horizon? Respiration. 2018;96(2):148-158. doi: 10.1159/000488149.
  • Torres-Durán, M. et al.: Alpha-1 antitrypsin deficiency: outstanding questions and future directions. Orphanet Journal of Rare Diseases, 2018 Volume 13, Article number: 114
  • Mayo Clinic: Emphysema - Clinical Trials (Stand: 12/2023)

Letzte Aktualisierung: 08.12.2023