Leibniz-Institut in Buch : Führend in der Welt

Die Screening Unit am Campus Buch sucht nach Wirkstoffen für neue Medikamente – Roboter helfen bei der Fahndung.

Beatrice Hamberger
Wirkstoffsuche. Bis zu 40 000 Substanzen werden pro Tag untersucht.
Wirkstoffsuche. Bis zu 40 000 Substanzen werden pro Tag untersucht.Foto: Silke Oßwald

Den Satz von der Suche nach der Stecknadel im Heuhaufen haben Jens von Kries und Marc Nazare schon oft gehört, und sie werden ihn wohl auch noch öfter hören. Denn der Vergleich trifft das, was die beiden Forscher und ihre 20 Kollegen von der Screening Unit am Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP) leisten: Sie suchen nach neuen Wirkstoffen.

Dafür testen die Forscher per „Screening im Hochdurchsatz“ bis zu 40 000 verschiedene chemische Substanzen am Tag auf ihre biologische Wirkung. Die Stoffe lagern bei minus 20 Grad in der Unit-eigenen Bibliothek. Roboter helfen dabei, jene Substanzen zu identifizieren, die für die Behandlung von Krebs, Schlaganfällen, Herzleiden oder Infektionskrankheiten relevant sein könnten und möglicherweise irgendwann in neue Medikamente münden. In Buch werden zunächst einmal die Chancen eruiert.

Haben Krebsforscher beispielsweise einen neuen Signalweg entdeckt, der an der Tumorentstehung beteiligt ist, prüft die Screening Unit, ob sich der Signalweg durch eine bestimmte Substanz blockieren lässt, und wenn ja, mit welcher Dosis und in welcher Zeit. „Die Kunst liegt nicht nur darin, überhaupt eine Wirkung zu erzielen, indem wir biochemische Prozesse stören“, sagt Biologe Jens von Kries. „Es geht vor allem darum, nur die krankheitsrelevanten Ziele zu treffen und nicht gesunde Zellen zu zerstören.“ Je nach Komplexität der Fragestellung braucht die erste Antwort wenige Tage, manchmal auch ein ganzes Jahr, ehe es dann in die Verfeinerung der sogenannten Hits geht.

Forscher aus ganz Deutschland tragen ihre Fragestellungen an die Bucher Unit heran. Mit ihrem voll automatisierten Hochdurchsatzverfahren arbeitet die Unit zwar mit dem gleichen Hightech-Tool wie die Pharmaindustrie. Doch es gibt einen entscheidenden Unterschied: Die Unit veröffentlicht ihre Ergebnisse und steht nicht unter kommerziellem Druck. „Als öffentlich finanzierte Einrichtung der Grundlagenforschung können wir auch auf weniger lukrativen Gebieten forschen, etwa im Bereich Antibiotikaresistenzen“, betont der Medizinalchemiker Marc Nazare. „Außerdem gewinnen wir auch neue Einsichten in biochemische Prozesse des Lebens. Die sind für die Wissenschaft interessant, aber lassen sich eben nicht kommerziell verwerten.“

Jens von Kries hat die Screening Unit, an der auch das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin beteiligt ist, 2003 aufgebaut und sich seither in über 170 Projekten mit den vielfältigsten Herausforderungen beschäftigt.

Kürzlich hat sein Team gemeinsam mit Wissenschaftlern aus München herausgefunden, dass ein bestimmtes Antipsychotikum auch Blutkrebszellen zerstört. Dank der Entdeckung kann das neue Krebsmittel nun direkt in erste klinische Studien gehen.

Ansonsten mischt die Unit maßgeblich in großen europäischen Projekten mit. Im EU-Projekt ANTIFLU geht sie gemeinsam mit Einrichtungen wie dem Berliner Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie neuen Wirkstoffen gegen Grippeviren auf die Spur. Und im Projekt EU-OPENSCREEN, das die Ergebnisse von Testungen mehrerer 100 000 Substanzen aus ganz Europa zusammenführt, gehören das FMP und die Unit zu den zentralen Koordinatoren. Das europäische Vorhaben unter deutscher Leitung gilt als „eine der führenden offenen Screening-Einrichtungen der Welt.“

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