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Allgemeinmedizin 17. April 2014

Nadel im Heuhaufen

Über das Abenteuer, einen neuen Wirkstoff zu entwickeln.

Die Suche nach einem neuen Wirkstoff ist ein höchst komplexer Vorgang. Im Rahmen der achten Amgen Press Academy gaben Experten einen Einblick in ihre Tätigkeitsfelder.

Als „medizinische Revolution“ sieht Prof. Dr. Giulio Superti-Furga, CeMM Research Center for Molecular Medicine of the Austrian Academy of Sciences, die Entschlüsselung des menschlichen Genoms. Nur das Verständnis davon, wie Arzneistoffe auf molekularer Ebene wirken, erlaube, diese weiter den Patientenbedürfnissen anzupassen oder zu modifizieren, um ähnliche oder auch völlig unterschiedliche Krankheiten behandeln zu können. Noch gäbe es zu wenige Arzneimittel, die auf Gruppen mit spezifischen Problemen zugeschnitten sind. „Neueste Ex vivo-Zellkultursysteme und computerbasierte prädiktive Modelle erlauben eine immer effizientere Entschlüsselung der molekularen Wirkstoffmechanismen, wodurch auch Nebenwirkungen besser kontrolliert werden können“, so Superti-Furga.

Rosinen picken

Dr. Johannes Knop, Research Operations Senior Manager, Amgen Germany, beschrieb die Entwicklung synthetischer Arzneistoffe. Dabei werden Substanzen in Reihenexperimenten auf ihre Tauglichkeit bzgl. der Zielstruktur hin getestet. Knop: „Dazu werden riesige Bibliotheken von verschiedenen organisch-chemischen Verbindungen zusammengestellt, die sich als Arzneistoffkandidaten eignen könnten. Solche Substanzbibliotheken umfassen typischerweise Hunderttausende bis Millionen unterschiedlicher Verbindungen.“ Zellen, die als Krankheitsmodell dienen, müssen nun auf ihre Reaktion mit diesen Substanzen hin überprüft werden. Dies gelingt heute mittels eines Hochdurchsatz-Screenings, bei dem es mithilfe moderner Pipettierautomaten und Roboterstraßen möglich ist, jeweils 384 unterschiedliche Substanzen parallel zu untersuchen. Nach den ersten Testreihen, die Wochen oder Monate dauern können, werden die gefundenen „Hits“, also potenzielle Wirkstoffkandidaten, weiteren ausführlichen Tests unterzogen. Die so gefundenen „Rosinen“, also die vielversprechendsten Kandidaten, werden weiter „auf Herz und Nieren“ überprüft.

Knop: „Mit etwas Glück bleiben ein paar Dutzend chemische Substanzen übrig, die das gewünschte Aktivitätsprofil aufweisen, um als Ausgangspunkt für die eigentliche Arzneistoffentwicklung zu dienen. Viele weitere Jahre werden vergehen, in denen diese sogenannten ‚Leitstrukturen‘ von Chemikern synthetisch optimiert und von Biologen, Biochemikern, Pharmakologen und Toxikologen in zunehmend komplexen Krankheitsmodellen charakterisiert werden, bis ein Arzneistoff identifiziert ist, dessen ausgewogenes Verhältnis von Wirksamkeit und Verträglichkeit eine Erprobung in klinischen Studien erlaubt. Viele Ansätze erweisen sich als Sackgasse, müssen verworfen werden oder erfordern einen Neustart. Doch manchmal führt ein ‚Hit‘ zu einem Medikament, das das Versprechen, Menschen mit schwerer Krankheit zu helfen, einlösen kann. Darum ist es alle Mühen wert.“

Quelle: Presseaussendung Amgen Press Academy

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