Natürliche Wirkstoff-Bibliothek

Eine Bibliothek an Bakterien und Pilzen soll allen DZIF-Einheiten zur Verfügung stehen.© DZIF/scienceRELATIONS

Zahlreiche kleine Moleküle, die aus mikrobiellen natürlichen Quellen abgeleitet sind, spielen eine Schlüsselrolle bei der Bekämpfung von Infektionskrankheiten. Sie stören wichtige biochemische Reaktionen der Erreger-Zellen, greifen in die Signalübertragung zwischen den Erreger-Zellen ein oder beeinflussen die Interaktionen zwischen Wirt und Erreger. Die überwiegende Zahl der auf dem Markt oder in der Entwicklung befindlichen Antibiotika gehören zu dieser Stoffgruppe der mikrobiellen Naturstoffe.

Bislang sind nur wenige der bekannten Bakterien und Pilze daraufhin untersucht, ob sie sich als Produzenten von Wirkstoffen eignen. Zudem werden die modernen, aus der Genomforschung resultierenden molekularbiologischen Methoden noch nicht systematisch für die Suche nach potentiellen mikrobiellen Produzenten eingesetzt.

Innerhalb der DZIF-Einheit „Natürliche Wirkstoff-Bibliothek“ sollen mehrere Entwicklungs- und Forschungsansätze kombiniert werden: Neue Mikroorganismen und Pilze mit besonders hohem Potenzial zur Produktion neuer Wirkstoffe werden isoliert und charakterisiert. Für ihre Bearbeitung werden Methoden der Funktionalen Genomik sowie der Systembiologie, die biotechnologische Optimierung der Produktionsprozesse, die Entwicklung neuartiger Testverfahren und das so genannte „Bioprofiling” eingesetzt. Langfristig soll auf diesem Weg eine umfangreiche chemische Substanzsammlung aufgebaut und optimiert werden, die für Screenings zur Verfügung steht und damit die Wirkstoffentwicklung in den einzelnen DZIF-Translationseinheiten ermöglicht.