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iPiE-Projekt: So könnten künftig die Umweltauswirkungen von Arzneimitteln besser vorhergesagt werden

Die Wirkstoffe von Arzneimitteln gelangen in kleinsten Mengen in die Umwelt, zumeist über das Abwasser, manchmal auch durch unsachgemäße Entsorgung. In den meisten Fällen ist nicht zu erwarten, dass sie dort einen Schaden anrichten. Doch es gibt auch Stoffe, für die die Datenlage noch nicht ausreichend ist, um zu beurteilen, ob sie auf bestimmte Tier- oder Pflanzenarten negative Auswirkungen haben könnten. Das europäische iPiE-Projekt (Intelligent Assessment of Pharmaceuticals in the Environment) hat sich zum Ziel gesetzt, Modelle zu entwickeln, mit denen sich die Umweltrisiken von Arzneimittel-Wirkstoffen vorhersagen lassen.

07.11.2018

Insgesamt beteiligen sich 25 Partner aus Europa und den USA an iPiE, darunter 13 große Pharma-Unternehmen sowie neun Universitäten und Forschungs-Organisationen. Das Projekt wurde 2015 von der Innovative Medicines Initative (IMI) ins Leben gerufen, einer Öffentlich-Privaten-Partnerschaft aus EU-Kommission und dem Europäischen Verband der pharmazeutischen Industrie (EFPIA). „Wir wollen noch besser verstehen, was mit Medikamenten nach der Freisetzung in die Umwelt passiert und welche Auswirkungen das auf die Tier- und Pflanzenwelt haben kann, insbesondere für ältere Stoffe“, sagt iPiE-Projektkoordinator Reinhard Länge, der bei Bayer für das Thema Ökotoxikologie und damit für die Umweltbewertung von Arzneimittel-Wirkstoffen zuständig ist.

Seit 2006 müssen neue Arzneimittel vor ihrer Zulassung einer Umweltrisiko-Bewertung unterzogen werden. Allerdings gibt es über 2.000 Wirkstoffe, die schon länger auf dem Markt sind. „Diese Stoffe sind nicht automatisch Grund zur Besorgnis“, so Länge, „aber es ist sinnvoll, die Kandidaten zu identifizieren, bei denen eine relevante Wirkung auf die Umwelt bestehen könnte. Beim iPiE-Projekt entwickeln wir nun Modelle, die es ermöglichen, Stoffe zu bewerten, für die bislang keine Umweltbewertung vorliegt.“ Die an dem Projekt beteiligten Wissenschaftler werten dazu unter anderem toxikologische Studien aus, befassen sich mit Computermodellen und Studien zur Wirkungsweise von Arzneimitteln – und entwickeln schließlich konkrete Tools.

Datenbanken zu Umweltaspekten und Arzneimittel-Wirkzielen

Zu den konkreten Ergebnissen von iPiE gehört das Online-Tool „iPiE*SUM („iPiE Summary Database Search“): Unter https://ipiesum.eu/ können Behörden, Wissenschaftler und auch interessierte Laien sich über die Umwelteigenschaften von Arzneimittelwirkstoffen informieren. „Wir fassen in dieser Datenbank Informationen zusammen, die uns die Projektpartner zur Verfügung gestellt haben“, erklärt Reinhard Länge, „vieles davon war bisher öffentlich nicht zugänglich oder nur schwer aufzufinden.“ iPiE*SUM bietet einen umfassenden, transparenten und verständlichen Überblick über die im Rahmen von iPiE gesammelten Studien und die darin enthaltenen Umwelt-Daten zu Arzneimittelwirkstoffen.

Eine weitere Datenbank befasst sich mit den so genannten Targets, den Wirkzielen von Arzneimitteln. Reinhard Länge: „ECOdrug zeigt, ob und wie ausgeprägt sich solche Strukturen auch in Umweltorganismen finden. Betablocker zum Beispiel wirken auf bestimmte Rezeptoren im Blutgefäßsystem, auf die Betarezeptoren. In der frei zugänglichen Datenbank kann man nun nachsehen, ob diese Betarezeptoren auch in Fischen, Krebsen, Algen oder anderen Organismen vorhanden sind.“

Die aus ECODrug und iPiE*SUM gewonnenen Erkenntnisse können Forscher bei der Entwicklung neuer Medikamente berücksichtigen. Denn die Wissenschaftler können nun bereits in frühen Entwicklungsstadien erkennen, welche potenziellen Auswirkungen ein neues Medikament auf die Umwelt haben wird. „Dann“, so Reinhard Länge, „können wir uns schon Jahre vor der Zulassung überlegen, welche Informationen wir den Ärzten und Patienten mitgeben können, um Umweltrisiken zu minimieren.“

Wie viel Schmerzmittel schwimmt im Rhein?

Ein weiteres konkretes iPiE-Ergebnis wird ein computergestütztes Modell sein, mit dessen Hilfe sich die Konzentration von Arzneimittelwirkstoffen in zahlreichen europäischen Gewässersystemen berechnen lässt. Wie das funktioniert, erklärt Reinhard Länge so: „Man kann die Verbrauchsmenge eines bestimmten Stoffes, zum Beispiel des Schmerzmittels Ibuprofen, über entsprechende Datenbanken abrufen. Anschließend gibt man die Verbrauchsmenge in unser Modell ein und kann berechnen, von welcher Konzentration dieses Wirkstoffs im Rhein oder einem anderen Gewässersystem auszugehen ist.“

Solche Informationen lassen sich vielfach nutzen – etwa, um mögliche Risiken für kommunale und nationale Anrainer zu bestimmen oder auch, um etwa den Wasserwerken Informationen zur Belastung des Abwassers zu geben. „Diese Risikobewertung lässt sich sehr großflächig vornehmen, über Regionen und Länder hinweg, aber auch lokal“, erklärt Länge, „das Modell bezieht die Wasserbehandlungsmethoden und den Reinigungsgrad von Wasserwerken aus ganz Europa mit ein. Es ist ein ziemlich komplexes System, mit dem sich sehr gute Vorhersagen zur Gewässerbelastung treffen lassen.“

Das Projekt iPiE sollte ursprünglich Ende 2018 abgeschlossen sein. Es wurde jedoch um ein halbes Jahr verlängert mit dem Ziel, die Ergebnisse des Projektes einer breiteren Öffentlichkeit vorzustellen. „Dazu planen wir im Frühjahr eine Konferenz, zu der wir Behörden- sowie Industrie- und Verbandsvertreter einladen“, sagt Reinhard Länge, „wir wollen ihnen die Projektergebnisse vorstellen und sie mit den einzelnen Modellen, die wir entwickelt haben, vertraut machen.“ Das Projektteam wird dann auch eine Auswertung zu möglichen Umweltauswirkungen von Arzneimittelwirkstoffen vorstellen, die bereits zugelassen sind. Das Erfreuliche daran: Es ist zu erwarten, dass nur bei sehr wenigen Stoffen, von einer möglichen Auswirkung auf Tiere und Pflanzen auszugehen ist.

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Tel.: +49 151 649 351 36
E-Mail: redaktion@pharma-fakten.de

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