Außenstelle Molekulare Wirkstoffbiochemie und Therapieentwicklung

Neurodegenerative Erkrankungen, allen voran die Alzheimer-Krankheit, stellen Indikationen dar, die mit einem chronisch fortschreitenden Verlust von Nervenzellen verbunden sind. Obgleich bereits zahlreiche Risikofaktoren und auch Strategien zu einer Verhinderung der Neurodegeneration geprüft werden, ist eine medikamentöse Intervention in den meisten Fällen nicht möglich. Neueste Untersuchungen zeigen auch, dass es einen Zusammenhang zwischen Infektionen und neurologischen Funktionsstörungen gibt. Ein Zusammenhang mit der Entstehung von Neurodegeneration kann nicht ausgeschlossen werden.

Ein besonderer Schwerpunkt der Abteilung Molekulare Wirkstoffbiochemie und Therapieentwicklung des Fraunhofer IZI besteht in der Erforschung dieser Erkrankungen sowie der Untersuchung möglicher therapeutischer Moleküle. Darauf aufbauend werden neue Behandlungskonzepte sowohl mit small molecules, als auch mit biologischen Wirkstoffen (biologicals) entwickelt und im lebenden Organismus auf Wirksamkeit und Verträglichkeit hin untersucht. Die Abteilung verfügt über umfangreiche und langjährige Erfahrungen bei der präklinischen Entwicklung von Wirkstoffen und deckt mit den vorhandenen Kompetenzen das Aufgabenspektrum der gesamten präklinischen Pharmaentwicklung weitgehend ab.

Die Untersuchung, die Entwicklung und die Optimierung aussichtsreicher Wirkstoffkandidaten setzt allerdings eine eingehende Untersuchung dieser Moleküle an ihren Wirkorten im Protein (Targets) voraus, um Wirkungsweisen zu verstehen und Ansatzpunkte für eine Verbesserung aufzuzeigen. Die Strukturaufklärung mittels Röntgenkristallografie bietet dabei genau diese Möglichkeit ein dreidimensionales Bild der Wirkstoffmoleküle gebunden an ihrem Wirkungsort zu erhalten. Darüber hinaus erfordert die Prüfung der Wirkstoffkandidaten in vitro und in vivo eine eingehende Analyse von deren Reinheit, sowie des kinetischen Bindungsverhaltens am Wirkort mittels massenspektrometrischer und anderer biophysikalischer Verfahren, zum Beispiel SPR oder ITC.

Durch die Infrastrukturmaßnahme wird es in Halle (Saale) zukünftig möglich sein, neue und bekannte Wirkstoffe detailliert in Hinsicht auf ihre Wirkungsweise zu charakterisieren und dem entsprechend zu optimieren.

Projektleitung: Prof. Dr. Stephan Schilling