Polypharmakologie

Polypharmakologie, auch Polypharmazie genannt, ist ein Teilgebiet der Pharmakologie, das die Wirkungen von Substanzen auf mehrere biochemische Ziele untersucht. Statt eines einzelnen Zielmoleküls werden in der Polypharmakologie Netzwerke von Rezeptoren, Enzymen und Signalwegen berücksichtigt. Dieser Ansatz spiegelt die Komplexität biologischer Systeme wider und wird von der netzwerkbasierten Pharmakologie und Systembiologie getragen.

Dabei kann Polypharmakologie bewusst zur Entwicklung von Mehrziel-Wirkstoffen eingesetzt werden, aber auch im Kontext der Medikamentenverwendung auftreten, etwa wenn mehrere Substanzen gleichzeitig eingenommen werden (Polypharmazie), obwohl dort andere Fragestellungen gelten.

Ziel ist es, therapeutische Synergien zu nutzen, Off-Target-Effekte zu verstehen und Resistenzen zu vermeiden.

Zu den Methoden gehören Profiling von Wirkstoff-Target-Interaktionen, Cheminformatik, netzwerkbasierte Modellierung, Hochdurchsatzscreening gegen Zielpanels und die Umkehrforschung (Reverse Pharmacology).

Anwendungen finden sich in der Behandlung komplexer Erkrankungen wie Krebs, neurodegenerativen und psychiatrischen Störungen, Stoffwechselkrankheiten und Schmerzbehandlung. Multi-Target-Wirkstoffe oder Drug Repurposing können Wirkpfade gleichzeitig beeinflussen und dadurch Wirksamkeit erhöhen oder Nebenwirkungen modulieren.

Herausforderungen umfassen die Balance von Wirksamkeit und Sicherheit, das Management von Off-Target-Effekten, Datenqualität und Reproduzierbarkeit, sowie regulatorische Anforderungen. Verlässliche Vorhersagen bleiben schwierig, weshalb ergänzende klinische Studien nötig sind.

Beispiele: Imatinib wirkt auf BCR-ABL, PDGFR und c-KIT; Lapatinib hemmt EGFR und HER2. Die Polypharmakologie wird künftig stärker durch KI-gestützte Modelle, personalisierte Medizin und integrierte Netzwerkanalysen vorangetrieben.