Forschungsbereich Drug Discovery

Der Forschungsbereich Drug Discovery unter Leitung von Dr. Aimo Kannt umfasst das Spektrum der frühen Wirkstoffforschung von der Identifizierung und Repositionierung pharmakologisch wirksamer Moleküle über ihre Charakterisierung in innovativen zellulären Testsystemen bis zur Optimierung ihrer Wirksamkeit und physikochemischen Eigenschaften. Darüber hinaus entwickeln wir Werkzeuge und Technologien, etwa Stammzellmodelle oder hochauflösende und hochdurchsatzfähige Bildgebungsverfahren für den Einsatz in der pharmazeutischen Forschung.

In Zusammenarbeit mit den anderen Bereichen am Fraunhofer ITMP nutzen wir Erkenntnisse aus der klinischen Forschung und aus Patientenproben gewonnene molekulare Signaturen zur Identifizierung neuer Zielproteine und Wirkstoffkandidaten. Die Indikationsschwerpunkte liegen dabei in den Bereichen der entzündlichen Erkrankungen der Felder Rheumatologie, Dermatologie, Allergologie und Gastroenterologie, der neurodegenerativen Erkrankungen, bakterieller und viraler Infektionen, der Intensivmedizin und seltener Erkrankungen.

Der Forschungsbereich Drug Discovery gliedert sich in die Abteilungen Wirkstoffforschung an den Standorten Frankfurt am Main, Hamburg und Berlin und Hochauflösende und automatisierte Mikroskopie am Standort Göttingen. Die Abteilung Wirkstoffforschung an den Standorten Frankfurt am Main und Hamburg umfasst dabei mehrere Arbeitsgruppen.

Wirkstoffforschung – Frankfurt am Main und Hamburg

Discovery Research – ScreeningPort

(Leitung: Dr. Philip Gribbon, Hamburg)

Die Expertise der Arbeitsgruppe liegt in der Hochdurchsatzbiologie, etwa bei der Entwicklung automatisierter biologischer Testsysteme und dem Hochdurchsatz-Screening nach neuen pharmakologisch aktiven Substanzen, auch unter Einsatz automatisierter bildgebender Verfahren. Weitere Schwerpunkte sind die Repositionierung bekannter Wirkstoffe für neue Indikationen und die Entwicklung und Anwendung innovativer Stammzelltechnologien für die Prüfung von Wirksamkeit und Sicherheit von Wirkstoffkandidaten.

Pharmazeutische Chemie

(Leitung: Prof. Dr. Dieter Steinhilber, Frankfurt am Main)

Die Arbeitsgruppe befasst sich mit der chemischen Synthese, Strukturoptimierung und pharmakologischen Charakterisierung von Leitstrukturen auf molekularer und zellulärer Ebene, in Verbindung mit in-silico-Methoden zur Identifizierung und zum Design neuer Wirkstoffe (Liganden- und Zielprotein-basiertes virtuelles Screening, quantitative Struktur-Aktivitäts-Modelle).

Pharmazeutische Technologie

(Leitung: Prof. Dr. Jennifer Dressman, Frankfurt am Main)

Schwerpunkte der Arbeitsgruppe sind Entwicklung und Anwendung innovativer Methoden zur Wirkstoffformulierung und –freisetzung. Besonderes Augenmerk liegt auf auf der Präformulierung und Klassifizierung von Wirkstoffkandidaten hinsichtlich ihres Entwicklungspotenzials (refined Development Classification System, rDCS), der Entwicklung von peroralen und parenteralen Formulierungen, biorelevanten Freisetzungsmethoden und physiologisch-basierter Pharmakokinetikmodelle.

Biotherapeutische Wirkstoffforschung und Protein Design

(Leitung: Dr. Schara Safarian, Frankfurt am Main)

Die Fraunhofer ATTRACT Forschungsgruppe LYCRA befasst sich mit der Entwicklung, Charakterisierung und Validierung von biotherapeutischen Wirkstoffen, welche die Degradation von Zielproteinen über zelluläre Qualitätskontrollsysteme vermitteln. Hierbei ist das Ziel therapeutische Ansätze zu verfolgen, die auf alternativen Wirkmechanismen beruhen und somit den Zugang zu schwer adressierbaren und klinisch relevanten Zielen zu ermöglichen. Der Anwendungsbereich der LYCRA Plattform ist vielfältig und eignet sich sowohl für die Behandlung von onkologischen, als auch von immunologischen Erkrankungen.

Biomedical Data Science

(Leitung: Prof. Dr. Carsten Claussen, Gesa Witt, Hamburg)

Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der Analyse großer Datensätze, der Integration von Daten aus verschiedenen Arten von Experimenten und Studien sowie der Aufbereitung, Verarbeitung und Speicherung von Daten nach den FAIR-Prinzipien (findable, accessible, interoperable, reusable). Darüber hinaus werden Wirkstoffprogramme mit Hilfe chemo- und bioinformatischer Methoden und Bindungssimulationen unterstützt.

Hochauflösende und automatisierte Mikroskopie - Göttingen

(Leitung: Prof. Dr. Stefan Jakobs, Göttingen)

Die Arbeitsgruppe nutzt hoch- und überauflösende Mikroskopietechniken (super-resolution Mikroskopie), um sub-zelluläre Strukturen auf der Nanoskala zu visualisieren. Die Automatisierung dieser Verfahren und innovative Bildauswertealgorithmen erlauben die Untersuchung des Einflusses von pharmakologisch wirksamen Substanzen auf die Nanostruktur von (lebenden) Zellen mit hohem Durchsatz.

Wirkstoffforschung und Lösungskonzepte für medizinische Herausforderungen – Berlin

(Leitung: Dr. Jörg Scheffel, Berlin)

Am Standort Berlin werden zukunftsweisende primären Zellkulturmodelle und ex vivo Hautmodelle entwickelt, die für Drug Screenings und die Validierung neuer Wirkstoffe eingesetzt werden können. Der Schwerpunktbereich Solution Discovery beschäftigt sich mit der Erforschung, Entwicklung, Validierung und Implementierung von neuartigen Wirkstoffen und Konzepten für maßgeschneiderte Therapien, insbesondere für Mastzell- vermittelte Erkrankungen.