Chemische Strukturformel von Metformin

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Epigenetik

Kann die Wirksamkeit von Metformin vorhergesagt werden?

Metformin ist laut Leitlinien das Medikament der ersten Wahl bei neu diagnostiziertem Typ-2-Diabetes, doch nicht alle Patientinnen und Patienten reagieren mit der beabsichtigten Blutglukosesenkung. Auch wird es nicht immer gut vertragen. Ein Bluttest, basierend auf epigenetischen Markern, soll nun schon vor Therapiestart Auskunft darüber geben, ob eine Metformin-Therapie bei einer Person erfolgversprechend ist.

Reicht eine Steigerung der körperlichen Aktivität und eine Änderung der Ernährungsgewohnheiten nicht aus, den Blutglukosewert bei neu-diagnostiziertem Typ-2-Diabetes dauerhaft zu senken, empfehlen die medizinischen Leitlinien eine Monotherapie mit Metformin. Doch bei etwa einem Drittel der Behandelten bleibt die erwünschte Senkung des Langzeit-Blutglukosewertes HbA1c aus. Etwa 5 Prozent entwickeln gastrointestinale Nebenwirkungen, etwa Blähungen, Übelkeit und Durchfälle. Häufig ist in diesen Fällen ein Wechsel auf ein anderes Medikament notwendig.

Ein neu entwickelter Bluttest könnte zukünftig bereits vor Therapiestart eine Aussage darüber treffen, ob bei einem Patienten oder einer Patientin eine ausreichende Wirksamkeit sowie gute Verträglichkeit zu erwarten ist. So ließe sich bis zu einem Behandlungserfolg Zeit und unangenehme Nebenwirkungen sparen.

Epigenetik – Methylierungsmuster der DNA als Biomarker

In früheren Studien wurde bereits nach genetischen Risikofaktoren gesucht. Allerdings konnten mit deren Hilfe nur ein kleiner Teil der Metformin-Intoleranzen beziehungsweise der Non-Responder vorhergesagt werden. Ein Team schwedischer Forschender testete nun die Eignung epigenetischer Muster als Biomarker – mit größerem Erfolg. In der Epigenetik geht es nicht um die Veränderung des Genmaterials selbst, sondern um die An- und Abschaltung der Genaktivität durch das Anhängen von Methylgruppen.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchten in der pharmakoepigenetischen Studie den Zusammenhang zwischen DNA-Methylierungen und der Wirksamkeit von Metformin. Es gelang, einen Methylierungs-Risiko-Score zu entwickeln, der mit einer 80- bis 98-prozentiger Wahrscheinlichkeit die Wirksamkeit und Verträglichkeit von Metformin bei einer Person voraussagt.

Die Kenntnis, welche Gene durch die DNA-Methylierungen an- oder abgeschaltet werden, gibt darüber hinaus Hinweise auf die Wirkungsweise von Metformin. Beispielsweise könnte die Ausschaltung eines Gens, welches die Ausscheidung von Metformin aus den Leberzellen reguliert, die Metformin-Konzentration erhöhen und damit die Wirkung verbessern. Die Verträglichkeit könnte mit Genen in Verbindung stehen, die die Glukoneogenese in den Leberzellen verstärken und damit die Laktatproduktion vermindern.

Beitrag zu einer personalisierten Behandlung von Typ-2-Diabetes

Die Entwicklung des epigenetischen Biomarkers stelle einen wichtigen Schritt in Richtung einer personalisierten Behandlungsstrategie dar, so die Forschenden. Der Test könne dazu beitragen, dass die richtige Person das richtige Medikament erhält, sobald die Diagnose gestellt wurde.

Bevor der Test für den klinischen Einsatz zur Verfügung stehen wird, müssen jedoch noch umfangreichere Untersuchungen durchgeführt werden. In einer weiteren klinischen Studie soll der Test an circa 1.000 Studienteilnehmenden zum Einsatz kommen.

Quellen: 

Garzia-Calzon, S. et al.: Epigenetic markers associated with metformin response and intolerance in drug-naïve patients with type 2 diabetes. In: Science Translational Medicine, 2020, Vol. 12, Issue 561

Aerzteblatt.de: Epigenetischer Test könnte Wirksamkeit von Metformin vorhersagen. Artikel vom 18. September 2020 (letzter Abruf: 12.10.2020)