Wirkstoffentwicklung am Computer

Am Department für Pharmazeutische Chemie der Uni Wien werden unter anderem antivirale Wirkstoffe entwickelt. Thierry Langer und Verena Battisti erklären im Video, welche Relevanz ihre Forschung im Kampf gegen das neuartige Coronavirus hat und wie sie dabei mit computerbasierten Methoden Tierversuche vermeiden.

"Unsere Forschung hat durch die momentane Pandemie stark an Aktualität gewonnen. Wir untersuchen auf der einen Seite mit Computermethoden das mögliche Design von Wirkstoffen, auf der anderen Seite synthetisieren wir antivirale Wirkstoffe", so Thierry Langer vom Department für Pharmazeutische Chemie der Universität Wien.

Sujet der Semesterfrage "Welche Wirkstoffe haben Zukunft?"

"Die Wirkstoffe der Zukunft sind für mich immer noch 'Small Molecules'. Obwohl die pharmazeutische Industrie im Moment sehr stark Richtung Biologicals (Biopharmazeutika), das sind sehr große Moleküle, forscht, haben diese doch den Nachteil, dass sie im Prinzip nur für ein sehr begrenztes Anwendungsgebiet funktionieren. 'Small Molecules' hingegen funktionieren überall", beantwortet Thierry Langer die Semesterfrage "Welche Wirkstoffe haben Zukunft?"

"Dabei verwenden wir sowohl in silico-Methoden als auch synthetische Methoden. In silico heißt, dass wir mit computerbasierten Analysen an das Problem herangehen. Wir haben verschiedene Moleküle, die wir am Computer designen", erklärt Projektmitarbeiterin und Doktorandin Verena Battisti vom Department für Pharmazeutische Chemie im Video weiter.

"Durch Computersimulationen können Eigenschaften von Molekülen vorausgesagt werden, die normalerweise nur über Tierversuche zugänglich sind", ergänzt Langer. Projektmitarbeiterin und Doktorandin Battisti erklärt weiter: "Die Moleküle, die bei diesen Analysen am Computer sehr gut abschneiden, nehmen wir dann und synthetisieren sie chemisch im Labor, also wir stellen sie her."

Die Universität Wien trägt wesentlich zur Forschung und Lehre auf dem Gebiet neuer Wirkstoffe bei. So ist sie (unter der Leitung von Thierry Langer vom Department für Pharmazeutische Chemie) am EU-IMI Projekt NeuroDeRisk beteiligt, bei dem es darum geht, in der Entwicklung neuer Medikamente das Risiko von toxischen Effekten auf das Nervensystem zu minimieren. Unter der Leitung von Gerhard Ecker ist die Uni Wien außerdem Teil von drei weiteren IMI Projekten: eTRANSAFE, EUTOXRISK und RESOLUTE. IMI, die EU Innovative Medicines Initiative, ist eine groß angelegte Public Private Partnership zwischen Europäischen Institutionen und der Pharmazeutischen Industrie.

Die Moleküle der Zukunft

"Wir machen neue Wirkstoffe. Diese haben sich mittlerweile auch schon als aktiv herausgestellt gegen das Chikungunya-Virus. Das ist ein Virus, das in den Tropen vorkommt, aber durch den Klimawandel neuerdings auch in Südeuropa Epidemien hervorgerufen hat", erklärt Langer.

"Wie uns die derzeitige ungewöhnliche Situation gezeigt hat, ist die Forschung und auch die Weiterentwicklung von solchen Wirkstoffen ein zentrales Thema für die Gesellschaft", unterstreicht Battisti. Abschließend betont Langer: "Mit unseren neuen Computermethoden helfen wir den Wissenschafter*innen, die Moleküle der Zukunft zu machen!" (ps)

Thierry Langer leitet das Department für Pharmazeutische Chemie der Universität Wien. Seine Forschungsschwerpunkte sind die Entwicklung von wissenschaftlicher Software für pharmakophorbasiertes Modeling und in silico Screening, computerunterstütztes Wirkstoffdesign, Leitstrukturfindung und Optimierung.
Verena Battisti ist Doktorandin in der Cheminformatics Research Group am Department für Pharmazeutische Chemie der Universität Wien. In ihrer Dissertation beschäftigt sie sich mit der Entwicklung antiviraler Wirkstoffe unter Verwendung computerbasierter Methoden.