Symbolische Darstellung für Wirkstoffforschung: Eine behandschuhte Hand greift in den Raum, daneben eine stilisierte chemische Strukturformel vor unscharfem, zellähnlichem Hintergrund.
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Brückenthema: Niedermolekulare Wirkstoffe

Wir verbinden interdisziplinäre Expertise mit modernsten Technologien, um die Entwicklung von niedermolekularen Wirkstoffen zur Behandlung von Infektionskrankheiten voranzutreiben.

Neben präventiven Strategien wie Impfstoffen sind niedermolekulare Wirkstoffe (Small Molecule Drugs (SMD)) ein wesentlicher Pfeiler im Kampf gegen Infektionskrankheiten. SMD sind chemisch definierte Substanzen, die mit spezifischen molekularen Zielstrukturen in Krankheitserregern oder im menschlichen Wirt interagieren. 

Ihre kontinuierliche Weiterentwicklung ist entscheidend, um neu auftretende und resistente Krankheitserreger wirksam bekämpfen zu können. Dazu zählen auch Innovationen wie PROTACs (Proteolysis-Targeting-Chimären, die einen gezielten Proteinabbau ermöglichen), Wirkstoffkonjugate (gekoppelte therapeutische Moleküle) und Click-to-Release-Systeme (chemisch ausgelöste Wirkstofffreisetzung). Darüber hinaus gewinnen Ansätze an Bedeutung, die auf Virulenzmechanismen von Krankheitserregern abzielen, anstatt direkt essentielle Prozesse von Bakterien, Viren oder Pilzen zu beeinflussen.

Neue technologische Entwicklungen in den Bereichen Chemie, (Zielstruktur-)Biologie und Pharmakologie, einschließlich Methoden der künstlichen Intelligenz (KI), sollen dazu beitragen, die Entwicklung von niedermolekularen Wirkstoffen weiter zu beschleunigen, um mit den Krankheitserregern Schritt halten zu können. 

Am DZIF erstreckt sich die Entwicklung von SMD über die gesamte Pipeline, von der frühen Entdeckung bis zur klinischen Anwendung. Ein Wirkstoff gegen multiresistente Tuberkulose befindet sich derzeit in der klinischen Entwicklung, während zwei weitere Kandidaten für klinische Studien vorbereitet werden oder sich in präklinischen Phasen befinden. Ein bemerkenswerter Erfolg ist Bulevirtide, ein am DZIF entwickelter kleinmolekularer Wirkstoff, der erfolgreich auf den Markt gebracht wurde.

Ziele innerhalb des Brückenthemas „Niedermolekulare Wirkstoffe“

Die Entwicklung niedermolekularer Wirkstoffe ist im Bereich der Infektionskrankheiten besonders komplex, da die großen Pharmaunternehmen in diesen Indikationen nicht aktiv sind. Daher wird das Brückenthema „Niedermolekulare Wirkstoffe“, das ein Netzwerk aus verschiedenen Disziplinen umfasst, eine zentrale Drehscheibe für den Informationsaustausch und die Vernetzung von Wirkstoffentwicklern sein. 

Das Brückenthema zielt darauf ab, Informationen und Beratung über alle DZIF-Forschungsbereiche und -Partnerstandorte hinweg bereitzustellen, um die Vernetzung und den Dialog zwischen verschiedenen Disziplinen zu erleichtern und so die Zusammenarbeit und eine erfolgreiche Umsetzung zu ermöglichen. 

Konkret zielt das Brückenthema darauf ab, die Zusammenarbeit, den Wissensaustausch und den translationalen Fortschritt zu fördern:  

  1. Erleichterung des Zugangs zu Wirkstoffbibliotheken und Screening-Infrastrukturen;
  2. Unterstützung bei der Entwicklung und Anwendung computergestützter und KI-basierter Methoden;
  3. Vernetzung von Expert:innen und Wissensaustausch in den Bereichen Medizinalchemie und frühe Wirkstoffentwicklung (Hit-to-Lead-Optimierung);
  4. Schaffung von Möglichkeiten zur Profilierung von Wirkstoffen;
  5. Erleichterung des Zugangs zu relevanten präklinischen Modellen.

Darüber hinaus wird das Brückenthema „Niedermolekulare Wirkstoffe“ die Vermittlung von Wissen über typische Entwicklungswege ermöglichen und dazu beitragen, gemeinsam mit relevanten Interessengruppen Entwicklungswege für neuartige, nicht-traditionelle SMD-Modalitäten zu gestalten.

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