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Wie wirksam sind COVID-19-Impfstoffe im Alltag? Helfen Sie der Forschung!

Klinische Studien im Profil

FĂŒr jede Forschungsfrage braucht es die richtige Studie

Im Alltag begegnen wir nur dem „Endprodukt”: Denn wenn Ärzte eine Diagnose stellen oder ein bestimmtes Medikament verschreiben, bleibt der Weg zu dieser Entscheidung meist versteckt. Auf RĂŒckfrage gibt es vielleicht noch ein „Sie erfĂŒllen nun mal alle Diagnosekriterien” oder „Die Leitlinien empfehlen dies bei Patienten wie ihnen”. All das mag stimmen. Doch die HintergrĂŒnde liegen tiefer. Nur dank hochwertiger klinischer Studien ist es Ärzten möglich, medizinische Entscheidungen auf Grundlage der aktuellen Forschung zu treffen. Durch klinische Studien kriegen Menschen die Behandlung, die wirklich hilft. 

1. Was sind klinische Studien?

Bis neue Medikamente oder Behandlungsmethoden auf den Markt kommen, muss einiges geschehen. Schließlich muss der Nutzen einer medizinischen Maßnahme ĂŒberhaupt erst bewiesen werden. Auf diesem weiten Weg bilden klinische Studien gewissermaßen den Übergang von der Grundlagenforschung zum Versorgungsalltag in Arztpraxis und Krankenhaus [1].

Nur weil beispielsweise ein Laborexperiment oder Tierversuch vielversprechende Ergebnisse geliefert hat, heißt dies noch lange nicht, dass ein Wirkstoff auch bei Menschen effektiv und sicher ist. Zudem wĂŒrde die Zulassung auch nur Sinn ergeben, wenn der Wirkstoff bereits existierenden PrĂ€paraten ĂŒberlegen oder zumindest ebenbĂŒrtig ist [1].

Auch muss bereits vor der DurchfĂŒhrung einer klinischen Studie belegt worden sein, dass die Teilnehmer keinem nennenswerten Gesundheitsrisiko ausgesetzt werden. DurchfĂŒhrungsort können Kliniken, Krankenhausambulanzen und seltener Arztpraxen sein. Oftmals sind klinische Studien jedoch so groß, dass sie gemeinsam von zahlreichen Kliniken in einem „Studiennetzwerk” durchgefĂŒhrt werden [1].

Dabei werden klinische Studien entweder von forschenden Pharmaunternehmen oder von Forschenden an öffentlichen Einrichtungen in die Wege geleitet. Hierbei geht es meist um die Wirksamkeit und Sicherheit von neuen Behandlungsmethoden wie Medikamenten oder operativen Eingriffen. Es sind aber auch andere Fragestellungen wie die Wirksamkeit von PrĂ€ventionsmaßnahmen möglich [1].

Von der ersten Idee bis zur Veröffentlichung einer Studie in einem wissenschaftlichen Journal mĂŒssen Forschende eine Vielzahl an HĂŒrden ĂŒberwinden:

Abbildung zum Weg von Studienfach zu veröffentlichter Publikation
HĂŒrden auf dem Weg zur wissenschaftlichen Publikation Quelle

2. Welche Arten von klinischen Studien gibt es

Letztlich gibt es verschiedene Arten von klinischen Studien, die alle unterschiedliche Vor- und Nachteile haben. Sie werden grob in interventionelle (Maßnahmen ergreifende) Studien und nicht-interventionelle (nur beobachtende) Studien unterteilt [2].

Allen gemein ist jedoch, dass sie immer eine klar definierte Studienpopulation und ein zu untersuchendes Behandlungsziel haben. Dies könnte zum Beispiel die LebensqualitÀt (=Behandlungsziel) bei Darmkrebspatienten (=Studienpopulation) sein [3].

2.1. Randomisierte kontrollierte Studien (RCTs)

Hierbei handelt es sich um eine interventionelle Studie, bei der die Teilnehmer „randomisiert” werden, das heißt, nach dem Zufallsprinzip entweder einer Behandlungs- oder aber einer Kontrollgruppe zugeteilt werden. Diese Art der Studie ist der Goldstandard, wenn es darum geht, die EffektivitĂ€t einer neuen Behandlungsmethode zu prĂŒfen [3].

Beim Beispiel Darmkrebs könnte das so aussehen: Ein Pharmaunternehmen möchte eine neue Chemotherapie auf den Markt bringen und konnte bereits die Sicherheit des PrĂ€parates nachweisen. Nun bleibt die Frage, ob das PrĂ€parat auch einen Nutzen erbringt [4]. 

In diesem Fall wĂŒrde die Studienpopulation aus Darmkrebspatienten bestehen. Also Menschen mit Darmkrebs, die im Rahmen ihrer Behandlung freiwillig einer Studienteilnahme zugestimmt haben. Daraufhin wĂŒrde die HĂ€lfte der Teilnehmer der „Interventionsgruppe” zugeteilt werden. Diese erhalten das zu testende PrĂ€parat. Die andere HĂ€lfte wĂŒrde dagegen als „Kontrollgruppe” fungieren und ein Placebo erhalten [2, 4]. 

Wichtig ist dabei, dass weder die Teilnehmer, noch die Ärzte wissen, zu welcher Gruppe die jeweilige Person gehört. Dieses Prinzip nennt sich „doppelte Verblindung” und verhindert eine Verzerrung der Studienergebnisse [2, 4, 5].

Nachteile dieser Studienart können die hohen Kosten, ein erheblicher Zeitaufwand sowie das ethische Problem sein, mitunter schwer kranke Menschen mit einem Placebo zu behandeln. Auch kann ein Verzerrungseffekt entstehen, wenn sich nur bestimmte Patientengruppen fĂŒr diese Art der Studie bereit erklĂ€ren – zum Beispiel Menschen, bei denen keine andere Therapie geholfen hat [3]. 

Neben Medikamenten oder Operationsverfahren können mit dieser Art Studie auch Medizinprodukte, Impfstoffe, Physiotherapien, Akupunktur, psychosoziale oder rehabilitative Maßnahmen sowie Schulungen oder DiĂ€ten untersucht werden. Allerdings ist die doppelte Verblindung hier nicht immer möglich [5]. 

2.2. Kohortenstudien

In Kohortenstudien werden Menschen regelmĂ€ĂŸig ĂŒber Jahre hinweg daraufhin beobachtet, ob bei ihnen eine bestimmte Erkrankung auftritt. Dabei werden mindestens zwei Gruppen miteinander verglichen, wobei zumindest bei einer Gruppe eine bestimmte Exposition stattgefunden haben muss [2, 4, 5].

Bei einer Gruppe kann es sich beispielsweise um Raucher handeln, wĂ€hrend die Vergleichsgruppe Nicht-Raucher wĂ€ren. Oder eine Gruppe kam beruflich mit giftigen Substanzen in Kontakt, wĂ€hrend die andere davon verschont blieb [4, 5]. 

Zu Beginn einer Kohortenstudie können die Teilnehmer also durchaus noch gesund sein. Die Forschenden verfolgen dann, bei welchen Personen im Verlauf Gesundheitsprobleme auftreten. Diese Vorgehensweise nennt sich „prospektive Kohortenstudie” [4].

Zwar ist die von den Forschenden erwartete Krankheit hier noch nicht aufgetreten, jedoch kann sie bereits im Vorfeld klar definiert werden. Bei den Rauchern wĂ€re das zum Beispiel Lungenkrebs [4]. 

Jedoch können Kohortenstudien auch „retrospektiv” durchgefĂŒhrt werden. Hierbei wĂŒrde die Erkrankung bereits vorliegen und die Forschenden wĂŒrden nun in der Krankengeschichte nach möglichen Risikofaktoren (Expositionen) suchen [4, 5].

Kohortenstudien sind also besonders nĂŒtzlich, um herauszufinden, wie hĂ€ufig eine bestimmte Erkrankung ist und welche Faktoren das Auftreten beeinflussen. Auch ist diese Studienart ethisch unverfĂ€nglicher und teils gĂŒnstiger durchzufĂŒhren als RCTs. Es findet schließlich keine Intervention statt. Klare Nachteile sind jedoch die fehlende Randomisierung und die erschwerte Verblindung [3, 4, 5].

2.3. Fall-Kontroll-Studien

Fall-Kontroll-Studien sind stets retrospektiv. In dieser Studienart werden Menschen mit einer bestimmten Erkrankung mit Menschen ohne diese Erkrankung verglichen. Jedoch sollten sich beide Gruppen ansonsten möglichst Ă€hneln. Daraufhin werden beide Gruppen in einem Interview oder mit Hilfe ihrer Patientenakten rĂŒckblickend verglichen, um mögliche Risikofaktoren fĂŒr die Erkrankung ausmachen zu können [4, 5]. 

Bei Fall-Kontroll-Studien ist der mögliche Faktor dabei noch unklar, wohingegen in der retrospektiven Kohortenstudie von einem bestimmten Faktor ausgegangen wird [6].

Zu den Vorteilen zĂ€hlt kostengĂŒnstige und schnelle DurchfĂŒhrung, denn auch hier ist keine Intervention nötig. Fall-Kontroll-Studien kommen hĂ€ufig bei der Erforschung seltener Erkrankungen zum Zuge, da sie teils mit kleinen Teilnehmerzahlen auskommen [3, 4]. 

Allerdings hĂ€ngen die Forschenden oftmals stark von dem Erinnerungsvermögen der Studienteilnehmer oder der QualitĂ€t der Patientenakten ab. Auch kann die Auswahl einer passenden Kontrollgruppe schwer fallen oder Raum fĂŒr Verzerrungen bieten [3, 4].

Nach links scrollen um mehr zu sehen âŹ…ïž
Randomisierte kontrollierte Studie (RCT) Prospektive Kohortenstudie Fall-Kontroll-Studie
Einteilung und Studienverlauf - Interventionsstudie
- Prospektiv
- Beobachtungsstudie
- Prospektiv
- Beobachtungsstudie
- Retrospektiv
Beschreibung - Randomisiert: 
→ ZufĂ€llige Zuteilung der Teilnehmer in die Gruppen
- Kontrolliert:
→ Es gibt eine Kontrollgruppe 
- Kohorte:
→ Gruppe mit einer gemeinsamen Eigenschaft
- FĂ€lle:
→ Personen mit der zu untersuchenden Erkrankung
Kontrollen:
→ Personen ohne diese Erkrankung
Welche Gruppen werden verglichen? - Vergleich von Interventions- und Kontrollgruppen - Vergleich von Exponierten- und Nicht-Exponierten - Vergleich von FĂ€llen (Patienten mit Erkrankung) und Kontrollen (Patienten ohne Erkrankung)
Gruppenaufteilung - Randomisierung:
→ per Zufall
- Aufteilung nach Risikofaktoren zu Beginn der Studie - Aufteilung nach Vorliegen der Erkrankung zu Beginn der Studie

Quelle

2.4. Querschnittsstudien

Querschnittsstudien sind Momentaufnahmen. Sie befassen sich mit HÀufigkeit und Verteilung einer Krankheit oder einer bestimmten Exposition in der Bevölkerung. Die Studienfrage könnte zum Beispiel lauten: Wie hÀufig ist Darmkrebs in Deutschland und wie viele Betroffene sind zur Krebsvorsorge gegangen? [2, 3, 4]

Der Klassiker unter den Querschnittsstudien ist dabei die Umfrage. Dabei sollten die Teilnehmer zufĂ€llig ausgewĂ€hlt werden und reprĂ€sentativ fĂŒr die Gesamtbevölkerung sein. Ihre Charakteristika sollten sich also nicht wesentlich von der restlichen Gesellschaft unterscheiden. Neben einer Befragung kann es sich ebenso um eine Untersuchung handeln [4]. 

Da die Daten nur einmalig erfasst werden, sind Querschnittsstudien recht kostengĂŒnstig und schnell durchfĂŒhrbar. Mit ihnen lassen sich gut beschreibende Aussagen ĂŒber das Vorkommen von Erkrankungen treffen. Jedoch liefern sie keinen Aufschluss ĂŒber die zugrundeliegenden Ursachen [3, 4].

Abbildung zum zeitlichen Fokus von klinischen Studien
Zeitspanne von verschiedenen klinischen Studienarten

2.5. Qualitative Studien

Qualitative Studien beruhen im Gegensatz zu den anderen Studientypen nicht auf Zahlen oder Daten. Stattdessen werden generelle Informationen gesammelt, die oftmals einen orientierenden Einstieg in ein Thema ermöglichen [4].

Die Informationen können im GesprÀch mit Betroffenen oder Angehörigen gewonnen werden als auch auf Dokumenten und Beobachtungen beruhen. Es kann dabei zum Beispiel um die Frage gehen, wie es ist, mit einer bestimmten Erkrankung zu leben [4].

Wichtig hervorzuheben ist, dass diese Studien keine statistischen Aussagen zulassen und letztlich keinerlei wissenschaftlichen Beweis liefern.

3. Klinische Studien: Welche Daten fehlen?

Klinische Studien sind das aktuell beste Instrument, um in der Medizin einen Sachverhalt nachzuweisen. Sie können also helfen, bestimmte Fragestellungen zu beantworten. Dies gelingt jedoch nur, wenn fĂŒr die zu untersuchende Frage das richtige Studiendesign gewĂ€hlt worden ist [4]. 

Denn DurchfĂŒhrung und statistische Auswertung können noch so gewissenhaft sein: Passt die gewĂ€hlte Studienart nicht zur Fragestellung, nĂŒtzen die Ergebnisse wenig. Die verschiedenen Studien ergĂ€nzen sich also und bilden so gemeinsam ein Gesamtbild [5]. 

Dennoch decken auch alle sich ergÀnzenden klinischen Studien nur einen Bruchteil unserer RealitÀt ab:

Abbildung zu Datentypen innerhalb und außerhalb von klinischen Studien
Gesundheitsdaten innerhalb und außerhalb von klinischen Studien

Denn viele Daten aus dem alltĂ€glichen Leben von Menschen werden in medizinischen Studien nicht berĂŒcksichtigt oder werden schlicht zu selten erfasst. Dabei haben Dinge wie Schlaf, Bewegung, ErnĂ€hrung und Konsumverhalten im Alltag einen wesentlichen Einfluss auf unsere langfristige Gesundheit.

Doch auch hier tut sich etwas: Nicht nur, dass all diese Daten in der digitalen Welt zunehmend anfallen. Mit Hilfe von Wearables und digitalen Speicherorten können sie kĂŒnftig wesentlich leichter mit Wissenschaftler geteilt werden. Damit werden diese Gesundheitsdaten zunehmend zu einer wertvollen ErgĂ€nzung zu den weiterhin wichtigen klinischen Studien [7].

Dennoch bleibt noch viel zu tun. Denn große Datenmengen fĂŒhren nicht automatisch zu statistisch zuverlĂ€ssigen Ergebnissen. Und auch im Umgang mit den bewĂ€hrten klinischen Studien gibt es große Herausforderungen:

4. Herausforderungen in der klinischen Forschung

4.1. Replikationskrise in der Forschung: Was tun?

Eine der grĂ¶ĂŸten Herausforderungen in der medizinischen Forschung ist derzeit, dass wissenschaftliche Journale daran interessiert sind, ĂŒberwiegend neue, am besten bahnbrechende Erkenntnisse zu veröffentlichen. Das liegt in der Natur der Sache und ist erstmal nicht verwunderlich.

Jedoch fĂŒhrte dieser Umstand in der Vergangenheit zu einer „gefĂ€rbten” Veröffentlichungsquote. Studien mit neuen, statistisch signifikanten Ergebnissen wurden eher veröffentlicht als Studien, in denen zum Beispiel ein Zusammenhang widerlegt oder nur der Status quo bestĂ€tigt werden konnte. Auch wurden manche Medikamentenstudien gar nicht erst eingereicht, wenn der gewĂŒnschte Effekt des Medikaments darin nicht gezeigt werden konnte [8, 9, 10].

Wissenschaftler, die beruflich vorankommen wollen, sind jedoch auf eine Mindestzahl an Publikationen angewiesen. Ein echtes Dilemma, was dazu fĂŒhrte, dass jede Menge Studien mit spannenden Ergebnissen veröffentlicht wurden – die jedoch in Folgestudien schlicht nicht bestĂ€tigt werden konnten. Dies wird in Fachkreisen auch als „Replikationskrise” bezeichnet [8, 9].

Doch hier wird mittlerweile gegengesteuert. Wichtige Institutionen wie das Institut fĂŒr QualitĂ€t und Wirtschaftlichkeit im Gesundheitswesen (IQWiG) und die Weltgesundheitsorganisation (WHO) setzten sich aktiv dafĂŒr ein, dass „die Ergebnisse aller klinischen Studien verpflichtend registriert und publiziert werden” [10, 11].

4.2. Sich widersprechende Studien: Evidenzklassen helfen

Auch sollte eine einzelne Studie nie als alleiniger Beweis fĂŒr einen Sachverhalt gewertet werden. Hier hilft es sich klar zu machen, dass es bestimmte „Evidenzklassen” gibt, nach denen die Wertigkeit einer wissenschaftlichen Aussage beurteilt werden kann [12, 13]:

Tabelle mit Auflistung der Evidenzklassen
Staffelung der Evidenzklassen in der Medizin Quelle

Wenn also jemand sagt, „ich habe da neulich eine Studie gelesen”, ist dies stets mit Vorsicht zu genießen. Wichtig wĂ€re zunĂ€chst, um welche Art von Studie es sich handelt, welchen GĂŒtekriterien sie entspricht und ob sich die Ergebnisse mit anderen Publikationen decken [12, 13].

Bei allen Schwierigkeiten ist diese Herangehensweise eine der grĂ¶ĂŸten Errungenschaften in Medizin sowie Wissenschaft und verhindert eine falsche Gewichtung von Einzelmeinungen oder „Ausreißerstudien” [12, 13].

5. Warum eine Studienteilnahme lohnt

Wisschenschaft und klinische Studien sind das Beste, was die Menschheit hat, um den medizinischen Erkenntnisgewinn systematisch voranzubringen. Allein ein kurzer Blick auf die Gesundheitsversorgung frĂŒherer Generationen reicht, um die beeindruckenden Fortschritte in Medizin und Forschung nachzuvollziehen. 

Bei all dem ist die aufeinander aufbauende Leistung der Wissenschaftler jedoch nur die halbe Wahrheit. Denn ohne die Bereitschaft von Menschen, an Studien teilzunehmen und sich so aktiv in die Forschung einzubringen, wÀre all dies unmöglich.

Jeder Mensch ist irgendwann auf gute Medizin angewiesen. SpĂ€testens im Alter. Genauso kann jeder Menschen einen kleinen Beitrag leisten, die Forschung bis dahin fĂŒr sich und andere voranzubringen. 

Und dank digitaler Lösungen wird all dies immer einfacher. Egal, ob es um eine Studienteilnahme per App, das Speichern von Gesundheitsunterlagen oder eine Datenspende an die Forschung geht.

Quellen [13]

  1. BMBF. „Klinische Forschung” [abgerufen am 20.09.2021].
  2. BMBF. „Wie funktionieren klinische Studien?” [abgerufen am 20.09.2021].
  3. Centre for Evidence-based Medicine. „Study designs” [abgerufen am 20.09.2021].
  4. Pubmed. „What types of studies are there?” [abgerufen am 20.09.2021].
  5. Deutsches Ärzteblatt. „Studientypen in der medizinischen Forschung” [abgerufen am 20.09.2021].
  6. Wikipedia. „Retrospektive Studie” [abgerufen am 20.09.2021].
  7. Deutsches Ärzteblatt. „Big Data in der wissenschaftlichen Medizin – eine biostatistische Perspektive” [abgerufen am 20.09.2021].
  8. Pubmed. „Why most published research findings are false” [abgerufen am 20.09.2021].
  9. Pubmed. „Contradicted and initially stronger effects in highly cited clinical research” [abgerufen am 20.09.2021].
  10. Deutsches Ärzteblatt. „Klinische Studien: IQWiG fordert Pflicht zur Veröffentlichtung” [abgerufen am 20.09.2021].
  11. IQWIG. „IQWiG begrĂŒĂŸt das WHO-Statement zur Offenlegung von Ergebnissen aus klinischen Studien” [abgerufen am 20.09.2021].
  12. UpToDate. „Evidence-based medicine” [abgerufen am 20.09.2021].
  13. Miamed Amboss. „Evidenzbasierte Medizin (EBM)” [abgerufen am 20.09.2021].

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