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Enabling Technologies and Drug Discovery: Continuous Flow Processes to Discover Novel Antiviral Inhibitors

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Technologische Neuerung für die Wirkstoffforschung

Durch Einsatz von Mikroreaktoren mit kontinuierlichem Durchfluss konnten Wirkstoffkandidaten zur Behandlung von Hepatitis B identifiziert und die Wirkstoffforschung vorangebracht werden.

Gesundheit

Chronische Hepatitis B ist eine schwere Leberinfektion und wird durch das Hepatitis-B-Virus (HBV) verursacht. Obwohl seit 1982 ein Impfstoff existiert, sind HBV-Infektionen noch immer ein enormes medizinisches Problem, da weltweit mehr als 250 Millionen Menschen das Virus in sich tragen. „Chronische HBV-Infektionen verlaufen meist asymptomatisch“, erläutert Miquel A. Pericàs, Projektkoordinator von VIRO-FLOW am Institut für chemische Forschung in Katalonien, Spanien. „Chronische Leberentzündungen und aktivierte fibrotische Prozesse können wiederum zu Leberfibrose, Leberzirrhose und sogar dem hepatozellulären Karzinom führen.“ Angesichts dieses erheblichen Gesundheitsrisikos wird intensiv an neuen Therapeutika geforscht, die das Virus vollständig aus infizierten Leberzellen eliminieren.

Suche nach neuen Wirkstoffen

Reges Interesse gilt derzeit spezifischen Substanzen, sogenannten Capsid Assembly Modulators (CAMs), deren antivirale Aktivität hochwirksam gegen das HBV sein könnte. Das durch die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützte Projekt VIRO-FLOW baute auf diesen Forschungen auf und entwickelte schnelle, effiziente Methoden zur Identifizierung aussichtsreicher antiviraler Wirkstoffe sowie zur Synthetisierung neuer Klassen von CAMs. Langfristiges Ziel ist die Entdeckung und Herstellung wirksamerer Medikamente gegen Hepatitis und vielleicht sogar andere Krankheiten. Durch Optimierung und Neuentwicklung biochemischer Assays sollten niedermolekulare HBV-Inhibitoren identifiziert werden. Die Assays wurden zudem mit Mikroreaktoren mit kontinuierlichem Durchfluss kombiniert, um sicher und effizient potenzielle neue HBV-Inhibitoren herstellen zu können. Verglichen mit dem Chargenverfahren sind diese Durchflussreaktoren kosteneffizienter und beschleunigen die Reaktionen. Neben einer innovativen automatisierten Mikrofluidikplattform für das Screening und die Charakterisierung von CAMs wurde auch eine Bibliothek mit vielversprechenden Wirkstoffkandidaten entwickelt. Aus dem Projekt gingen zwei Patente sowie bahnbrechende Erkenntnisse hervor, die in begutachteten Fachbeiträgen veröffentlicht wurden. Gleichzeitig bildete das Projekt drei Promovierende mit fortgeschrittener Methodik aus, „vor allem, um die nächste Forschungsgeneration gut auf diesen Fachbereich vorzubereiten“, so Pericàs. „Für künftige Forschungserfolge sollten ihnen die im aufstrebenden Bereich Arzneimittelforschung entscheidenden wissenschaftlichen, technischen und unternehmerischen Kompetenzen vermittelt werden, da es hier primär auf multidisziplinäre technologische Entwicklungen und Fertigkeiten ankommt.“

Gesellschaftliche Bedürfnisse im Vordergrund

Die neue Forschungsgeneration wird entscheidend sein, um Europa auf die Lösung mehrerer dringender gesellschaftlicher Probleme vorzubereiten. „Zum einen haben wir das steigende Bevölkerungsalter“, führt Pericàs aus, „zum anderen sind neue Therapien gegen eine ganze Reihe von Krankheiten mit hoher Prävalenz gefragt, etwa Hepatitis B.“ Die wissenschaftlichen Forschungserfolge von VIRO-FLOW könnten jetzt den Weg für eine effizientere Produktion neuer antiviraler Wirkstoffe ebnen. „Wir hoffen, dass die von uns entdeckten aktiven Substanzen der Auftakt für neue Wirkstoffe gegen HBV sind“, so Pericàs. „Wir gehen davon aus, dass die Technologien aus dem Projekt nicht nur der akademischen Forschung, sondern auch Unternehmen zugutekommen mit dem Ziel, die Wirkstoffforschung effizienter und produktiver zu machen.“

Schlüsselbegriffe

VIRO-FLOW, Hepatitis, Leber, Viren, Medizin, Therapeutika, Virostatika, Medikamente, HBV

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21 Dezember 2018