Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit Fraunhofer schneller zum Medikament

24.09.2007
Die Entwicklung neuer Arzneien kostet viel Zeit und Geld. Wie ein Wirkstoff schneller vom Forschungslabor in die Apotheke kommt, stellt der Fraunhofer-Verbund Life Sciences auf der Biotechnica vor (9. - 11. Oktober in Hannover).

Arzneien zu entwickeln, ist langwierig, aufwändig und teuer: Bis ein neuer Wirkstoff dem Patienten zur Verfügung steht, vergehen etwa 12 Jahre. Von 10 000 untersuchten Substanzen erhält im Schnitt nur eine die Zulassung als Medikament. Viele Projekte werden häufig erst nach jahrelanger Entwicklung abgebrochen - wegen nicht ausreichender Wirksamkeit oder inakzeptabler Nebenwirkungen der Präparate.

So steigen die Entwicklungskosten für ein Arzneimittel schnell auf 500 bis 800 Millionen Euro. "Heute ist es viel schwieriger und kostspieliger, ein Medikament auf den Markt zu bringen als noch vor zehn Jahren", erklärt Prof. Dr. Uwe Heinrich, der Vorsitzende des Fraunhofer-Verbunds Life Sciences. Fraunhofer-Forscher unterstützen die Industrie beim gesamten Prozess der beschleunigten Medikamentenentwicklung - von der Zielstruktur- und Wirkstofffindung über die Überprüfung der Substanzen auf Nebenwirkungen bis zu den klinischen Studien der Phasen I und II.

Die Entwicklung eines neuen Arzneimittels beginnt mit der Suche nach einem Angriffspunkt im Krankheitsgeschehen, an dem ein Medikament ansetzen könnte. Diese Zielstrukturen, auch Targets genannt, sind meist Enzyme, Rezeptoren und andere Eiweiße. Genetiker und Molekularbiologen haben tausende krankheitsrelevante Gene und Proteine identifiziert. Doch welches dieser unzähligen Zielmoleküle könnte ein geeigneter Kandidat für eine Medikamentenent- wicklung sein? Um diese Frage zu beantworten, müssen die Wechselwirkungen eines möglichen Targets mit anderen Genen und Proteinen genau untersucht werden. Erst dann sind die Investitionen für eine Arzneimittelentwicklung und -zulassung zu rechtfertigen. Für die Target-Validierung haben Forscher des Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik IBMT eine zell-basierte In-vitro-Testplattform entwickelt.

... mehr zu:
»IGB »Medikament »Nebenwirkung »Wirkstoff

"Es können sogar dreidimensionale Gewebemodelle zerstörungsfrei über mehrere Wochen untersucht und Therapiemöglichkeiten getestet werden", erläutert Dr. Hagen Thielecke vom IBMT. So haben die Forscher Testsysteme für Herzmuskelzellen, glatte Muskelzellen und Gefäßendothelzellen aufgebaut. Damit lassen sich mögliche Ansatzpunkte für die Behandlung von Herz-Kreislauferkrankungen erforschen. Gegenwärtig wird das System aber auch eingesetzt, um verschiedene Stammzelltypen auf ihre Knochenzellbildungsfähigkeit hin zu charakterisieren oder um Gentherapieansätze zu untersuchen.

Im nächsten Schritt suchen die Forscher geeignete Wirkstoffe. Die Wissenschaftler beginnen mit mehr als 10 000 Substanzen. Mit automatischen Testsystemen werden die Kandidaten herausgefiltert, die eine Wirkung auf bestimmte Krankheitsprozesse zeigen. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen und Bioverfahrenstechnik IGB nutzen zellbasierte Assays, um Wirkstoffe zu identifizieren, die validierte Targets blockieren.

"Hierbei werden mehrere 10 000 Substanzen in Gegenwart von menschlichen Zellkulturen mit einem je nach Target entworfenen Reporterassay zusammengebracht", erläutert Dr. Steffen Rupp. Ob eine Substanz eine Wirkung hat, lässt sich nachweisen, indem - je nach Versuchsanordnung - gezielt ein fluoreszierendes Protein an- oder abgeschaltet wird. Mit Hilfe der eingesetzten menschlichen Zellen überprüfen die Forscher gleichzeitig, ob der Wirkstoff generell eine zytotoxische Wirkung hat.

Übrig bleiben schließlich etwa 100 Substanzen. Um aus diesen Wirkstoffkandidaten schneller geeignete Stoffe für die Medikamentenentwicklung herauszufiltern, müssen die Forscher frühzeitig abschätzen können, welche Wirkung und Toxizität eine neue Substanz hat. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Toxikologie und Experimentelle Medizin ITEM setzen hierfür die Gen- und Proteinexpressionsanalyse ein. Damit prüfen sie, wie eine Substanz die Genaktivität verändert und können so Rückschlüsse auf mögliche Nebenwirkungen ziehen. Zunächst werden die Genexpressionsprofile der neuen Wirkstoffkandidaten mit denen von Stoffen verglichen, deren schädigende Wirkungen bereits bekannt sind. Zeigt ein neu erforschter Wirkstoff eine ähnliche Signatur wie zum Beispiel ein Medikament, das Leberschäden verursacht, hat diese Substanz vermutlich die gleiche Nebenwirkung. Wichtige Hinweise auf toxische Eigenschaften geben aber vor allem Tests an Zell- und Organstrukturen.

Doch wie wird der neue Wirkstoff vom Körper aufgenommen, verteilt und umgewandelt? Entstehen toxische Abbauprodukte, die zu unerwünschten Nebenwirkungen führen können? Antworten auf diese Fragen können Untersuchungen an dreidimensionalen Gewebesystemen geben, die Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB entwickelt haben. Ihnen ist es gelungen, menschliches Gewebe unterschiedlicher Organe wie Haut, Leber und Darm herzustellen. Die Besonderheit: Das "künstliche" Gewebe ist sogar mit Blutgefäßen versorgt. Das ermöglicht aussagekräftige Tests über die Wirkung von Medikamenten. Diese Untersuchungen ergänzen Tierversuche. In Tests an Tieren zeigt sich, wie die Substanzen in einem komplexen Organismus wirken und ab welcher Dosis diese Stoffe giftig sind.

Ist ein aussichtsreicher Wirkstoffkandidat gefunden, muss er in kleinen Mengen für klinische Tests nach GMP-Richtlinien - Good Manufacturing Pratice - hergestellt werden. Die Fraunhofer-Institute für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME und für Zelltherapie und Immunologie IZI können unter anderem therapeutische, rekombinante Proteine unter GMP-Bedingungen produzieren. Das IZI verfügt über Produktionskapazitäten für die GMP-gerechte Herstellung von Zelltherapeutika und Testsystemen. Es wurden neue Technologien etabliert, um etwa Therapeutika gegen Krebs zu untersuchen. In diesem Modellsystem lässt sich die Verteilung von neuartigen Wirkstoffen im Organismus gezielt untersuchen. Das IGB verfügt über Produktionskapazitäten für die GMP-gerechte Herstellung von Zellsystemen für den Organersatz.

Bevor ein neues Medikament für die Behandlung zugelassen wird, muss seine Wirksamkeit und Sicherheit in klinischen Studien belegt sein. Das ITEM führt in Zusammenarbeit mit der Medizinischen Hochschule Hannover klinische Studien nach international standardisierten Richtlinien der Good Clinical Practice ("gute klinische Praxis") durch. Die ITEM-Forscher sind auf klinische Studien für die Zulassung von Medikamenten bei Atemwegserkrankungen wie Asthma, chronische Bronchitis und Heuschnupfen spezialisiert. Erst wenn ein Wirkstoff diese klinischen Tests bestanden hat, wird er als Medikament zugelassen.

Der Weg vom chemischen Molekül bis zum Medikament in der Apotheke ist lang - neue Forschungsergebnisse und Technologien helfen, ihn sicherer und kürzer zu machen.

Das Thema "Beschleunigte Medikamentenentwicklung" stellen Fraunhofer-Forscher in Halle 9, Stand E29 vor. Journalisten bieten wir individuelle Rundgänge über den Fraunhofer-Stand an. Termine können Sie vereinbaren mit
Dr. Claus-Dieter Kroggel
Telefon: 05 11 / 53 50-1 03
claus.kroggel@vls.fraunhofer.de
Im Verbund Life-Sciences sind folgende Institute aktiv:
Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik, IBMT
Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik, IGB
Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte
Oekologie, IME
Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin, ITEM
Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie, IZI

Dr. Janine Drexler | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.lifesciences.fraunhofer.de
http://www.fraunhofer.de/fhg/press/pi/2007/09/presseinformation240920073.jsp

Weitere Berichte zu: IGB Medikament Nebenwirkung Wirkstoff

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht EMAG auf der EMO: Elektrische Antriebssysteme und die „Smart Factory“ stehen im Fokus
05.07.2017 | EMAG GmbH & Co. KG

nachricht Biophotonische Innovationen auf der LASER World of PHOTONICS 2017
26.06.2017 | Leibniz-Institut für Photonische Technologien e. V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Im Focus: Das Proton präzise gewogen

Wie schwer ist ein Proton? Auf dem Weg zur möglichst exakten Kenntnis dieser fundamentalen Konstanten ist jetzt Wissenschaftlern aus Deutschland und Japan ein wichtiger Schritt gelungen. Mit Präzisionsmessungen an einem einzelnen Proton konnten sie nicht nur die Genauigkeit um einen Faktor drei verbessern, sondern auch den bisherigen Wert korrigieren.

Die Masse eines einzelnen Protons noch genauer zu bestimmen – das machen die Physiker um Klaus Blaum und Sven Sturm vom Max-Planck-Institut für Kernphysik in...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

Technologietag der Fraunhofer-Allianz Big Data: Know-how für die Industrie 4.0

18.07.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - September 2017

17.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

1,4 Millionen Euro für Forschungsprojekte im Industrie 4.0-Kontext

20.07.2017 | Förderungen Preise

Von photonischen Nanoantennen zu besseren Spielekonsolen

20.07.2017 | Physik Astronomie

Bildgebung von entstehendem Narbengewebe

20.07.2017 | Biowissenschaften Chemie