Nominiert zum Deutschen Zukunftspreis 2014: Mit Highspeed zu neuen Medikamenten
Berlin-München (ots)
Die Entwicklung von Medikamenten ist aufwendig, teuer und dauert lange. Von der Grundlagenforschung bis zur Marktreife eines neuen Arzneistoffs vergehen rund zwölf Jahre. Die Entwicklungskosten betragen im Schnitt 800 Millionen Euro. Ein Grund dafür ist die zeitraubende Analyse mehrerer Millionen Substanzen, die als potenzielle Wirkstoffe gelten. Mit dem "SynchroPatch-System" haben Forscher der Münchner Nanion Technologies GmbH eine Möglichkeit geschaffen, Entwicklungsdauer und -kosten deutlich zu reduzieren. Die Entwicklung der neuen Technologie begann 1998 am Center for Nanoscience der Ludwig-Maximilians-Universität München, wo im Team um Prof. Jan C. Behrends und dem Doktoranden Niels Fertig die Basis dafür erarbeitet wurde. Aus diesen Forschungsarbeiten ging 2002 die Nanion Technologies GmbH hervor.
Das System baut auf der chipbasierten Patch-Clamp-Methode auf; man nutzten dazu Biochips, auf denen sich millimeterkleine Sensoren befinden. Damit sind schnelle, automatisierte Untersuchungen von elektrischen Strömen durch Zellmembranen möglich. Diese Ströme durch so genannte Ionenkanäle liefern Hinweise, welche Substanzen sich als Wirkstoff gegen bestimmte Krankheiten nutzen lassen. Denn Defekte an Ionenkanälen - Proteinen in Zellmembranen, die wie winzige "Schleusen" zwischen den Zellen agieren - sind Ursache für viele Erkrankungen wie Diabetes, Schmerz, Epilepsie, Mukoviszidose und Herzrhythmusstörungen. Wirkstoffe, die an einem defekten Ionenkanal andocken, können dort eine heilende Wirkung entfalten.
Das Patch-Clamp-Verfahren ist mittlerweile Standard bei der Wirkstoffsuche im Labor. Mit dem SynchroPatch-System wird sie nun auch industriell einsetzbar. Niels Fertig und Andrea Brüggemann entwickelten die Technologie dazu mit ihrem Kollegen Michael George zu einer flexiblen Roboterplattform weiter, auf der Hunderte Mikroreaktoren mit einem effizienten Verstärkersystem und einer eigens entwickelten Aufnahme- und Auswertesoftware kombiniert sind. Damit lässt sich aus komplexen Messsignalen rasch die Wirksamkeit eines Medikaments herausdestillieren. Ein modularer Aufbau gestattet es, einzelne Systemmodule mit je 384 Kanälen zu beliebig großen Einheiten zu kombinieren. Die SynchroPatch-Plattform nutzt gängige Industriestandards und lässt sich daher problemlos in bestehende Laboreinrichtungen einpassen. Sie ermöglicht Analysen von Wirkstoff-Kandidaten mit einem Durchsatz von über 20000 Substanzen pro Tag. Für die Entwicklung des Systems wurden die drei Nanion-Forscher für den Deutschen Zukunftspreis 2014 nominiert.
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