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Nachrichten und Pressemeldungen aus Labor und Analytik

27.11.2014

Reduzierung der Entwicklungskosten von Medikamenten durch Weiterentwicklung der Patch-Clamp-Methode


Die Entwicklung von Medikamenten ist aufwändig, 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.

Das System baut auf der Patch-Clamp-Methode auf, die Nanion-Experten um Dr. Niels Fertig und Dr. Andrea Brüggemann sowie Wissenschaftler der Ludwig-Maximilians-Universität München ab Ende der 1990er-Jahre konzipiert haben. Sie 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 waren die drei Nanion-Forscher für den Deutschen Zukunftspreis 2014 nominiert.

Quelle: Deutscher Zukunftspreis


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