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Die Strukturbiologie-Gemeinschaft Europas einen

Die Untersuchung biologischer Makromoleküle wie Proteine, DNS und RNS erfordert spezielle Strukturbiologie-Technologien, die derzeit nur in einer begrenzen Anzahl an Forschungseinrichtungen in Europa vorhanden sind. Das iNEXT-Konsortium bündelte seine Kräfte, um den transnationalen Zugang zu diesen Einrichtungen zu ermöglichen und um die Forschung auf diesem Gebiet zu unterstützen.

Industrielle Technologien
Gesundheit

Strukturbiologie-Technologien wie z. B. die Elektronenmikroskopie, magnetische Kernresonanz (MKR) und Röntgen-Kristallographie liefern Einblick in die molekulare Architektur von Zellen, helfen bei der Bestimmung der Makromolekülstruktur und enthüllen Informationen zu deren Wechselwirkung. Zusammengenommen ist dieses Wissen entscheidend, um die Ursachen von Erkrankungen zu verstehen und neue Arzneimittel und Biomaterialien zu entwickeln. Die Infrastruktur der Strukturbiologie ist jedoch zu kostspielig für eine lokale Bereitstellung.

Ein organisatorischer Schirm für die Infrastruktur in der Strukturbiologie

Das EU-finanzierte Projekt iNEXT vereinte wichtige Partner in biologischen und biomedizinischen Einrichtungen aus ganz Europa, die große Installationen für die Strukturbiologie beherbergen, um der Wissenschaftsgemeinde den Zugang zu diesen zu ermöglichen. „Die Idee bestand nicht nur darin, die Verwendung bahnbrechender Technologien zu vereinfachen, sondern auch darin, ergänzendes Fachwissen zu integrieren und translationale Forschung stark zu stimulieren“, erklärt Projektkoordinator Rolf Boelens, Professor an der Universität Utrecht in den Niederlanden. In Abhängigkeit vom Fachwissen auf dem Gebiet können Forschende einen Antrag auf Zugang zu leistungsfähigen Instrumenten oder auf den Erhalt zusätzlicher Unterstützung stellen, falls sie aus komplementären Gebieten stammen oder über kein Fachwissen in der Strukturbiologie verfügen. Anträge werden sowohl aus der Wissenschaft als auch aus der Industrie entgegengenommen und durch unabhängige internationale Prüfende evaluiert. Das Projekt vernetzt die Strukturbiologie-Gemeinschaft zur Unterstützung gemeinsamer Forschungsmaßnahmen hinsichtlich neuer Methodiken, der Arzneimittelentdeckung und der Charakterisierung von Membranproteinen. „iNEXT ist ein einzigartiges integriertes Projekt und weltweit beispielhaft gewesen, es stärkte die führende Rolle Europas in der Strukturbiologie“, betont Boelens. Laien und Sachverständige werden im Zuge des Projekts durch Sitzungen und Workshops geschult und die Interaktion in den verschiedenen Infrastrukturen wird stimuliert, um eine hochwertige Forschung zu fördern. Das Projekt beinhaltet zudem eine Vor-Ort-Schulung von Gastforschenden, um die Mobilität und Kooperation zu fördern.

Durch iNEXT unterstützte Forschungsprojekte

Bei iNEXT gingen über 900 Anträge ein, von denen über 700 genehmigt wurden. Die generelle Wirkung des Projekts zeigt sich durch die bislang mehr als 200 Publikationen. Um die Wissenschaftsgemeinden auch weiterhin einzubeziehen, wurden über iNEXT eine Reihe von Verbreitungsmaßnahmen durchgeführt, einschließlich der Teilnahme an großen akademischen und industriellen Konferenzen. Die iNEXT-Benutzer entschlüsselten den molekularen Mechanismus, durch den Legionella pneumophila, der Erreger der Legionärskrankheit, Effektorproteine im Wirt anvisieren. Darüber hinaus bestimmten Forschende mithilfe von KMR-Technologie Telomerstrukturen, was den Grundstein für das sinnvolle Design von Arzneimitteln zur Krebsbekämpfung legte. Eine hochauflösende Kryo-Elektronenmikroskopie lieferte Einblicke in den Mechanismus für die Beendigung der eukaryotischen Translation durch antimikrobielle Peptide, die neue Wege für das Design innovativer Antibiotika ebnet.

Wege zur Arzneimittelentdeckung

Für die Arzneimittelentdeckung sind kompetente Sachverständige, spezielle Instrumente und Fachkompetenzen auf verschiedenen Forschungsgebieten erforderlich, die für die meisten Forschenden aus der Wissenschaft und kleinen Industriezweigen unerreichbar sind. Verschiedene iNEXT-Partner arbeiten an der Vereinigung und Validierung neuer Fragmentverzeichnisse zusammen, die in der Arzneimittelentdeckung mit hohem Durchsatz genutzt werden können. Die Plattform ermöglicht die Identifizierung von Wirkstoff-Leitstrukturen, die spezifische Proteine anvisieren und zu Innovationen im Bereich von Gesundheit und Biotechnologie beitragen. „iNEXT war erfolgreich im Aufbau eines produktiven Netzwerks der verschiedenen Strukturbiologie-Forschungsgemeinden, die bislang im Wettbewerb standen“, lautet das Fazit von Boelens. Er hofft, dass zukünftige Finanzierungsinstrumente der Europäischen Kommission synergistische Konsortien fördern und weiterhin auf dem rasant wachsenden Gebiet der Strukturbiologie Hilfe leisten werden.

Schlüsselbegriffe

iNEXT, Strukturbiologie, Infrastruktur, Arzneimittelentdeckung, NMR, Netzwerk, transnationaler Zugang, Biotechnologie, Elektronenmikroskopie, Röntgen-Kristallographie

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