Startschuss für das trilaterale Kooperationsprojekt inCELLphosTAG

18. November 2019, von MIN-Dekanat

Foto: UHH/MIN/Schober

Prof. Dr. Chris Meier

Fraunhofer IME ScreeningPort, die Universität Hamburg und PerkinElmer, Inc. geben den Projektstart für das trilaterale Kooperationsprojekt inCELLphosTAG bekannt, welches durch das neu ins Leben gerufene Fraunhofer-DFG-Kooperationsprogramm gefördert wird und zum Ziel hat, eine Assay-Technologie zu entwickeln, die die Erforschung wichtiger zellulärer Vorgänge und Angriffspunkte von Arzneistoffen in relevanten Zellsystemen ermöglicht.

In 2018 haben Fraunhofer und die Deutsche Forschungsgemeinschaft ein Kooperationsprogramm ins Leben gerufen, welches die Grundlagenforschung effektiv in die Anwendung transferieren soll. Basis sind Ergebnisse aus DFG-Förderprojekten, die in Kooperation mit Fraunhofer-Arbeitsgruppen und einem industriellen Anwendungspartner weiterentwickelt werden sollen. Es bietet Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in der Grundlagenforschung die Chance, ihre Erfindungen zu marktreifen Produkten und Dienstleistungen weiterzuentwickeln, sowie für Unternehmen die Möglichkeit, frühzeitig an technologischen Entwicklungen zu partizipieren.

Für die erfolgreiche Arzneimittelforschung braucht es Werkzeuge und Techniken, mit denen grundlegende Vorgänge in menschlichen Zellen untersucht werden können. Arzneistoffe, seien es kleine Moleküle, Peptide oder Antikörper, müssen am Anfang ihrer Entwicklung ihre Wirksamkeit in Testsystemen beweisen. Für viele Untersuchungen sind jedoch keine physiologisch relevanten Testsysteme verfügbar, wodurch es zum Scheitern von Medikamentenkandidaten in späteren Phasen der klinischen Erprobung kommen kann.

Die Assay Technologie, die wir im Rahmen des Projekts inCELLphosTAG planen zu entwickeln, ermöglicht die Etablierung solch physiologisch relevanter Testsysteme. Das Ziel einer solchen Technologie ist es, auf sensitive, reproduzierbare und präzise Weise Daten und Erkenntnisse über die wichtigsten Zielklassen von Medikamenten zu liefern - darunter G-Protein gekoppelte Rezeptoren (GPCRs) und Proteinkinasen (PKs), auf die 30 bzw. 6 Prozent der vermarkteten Arzneimittel ausgerichtet sind. Dabei verzichtet sie auf radioaktiv markierte Reagenzien, welche gesundheitliche und ökologische Probleme mit sich bringen und deren Anwendung strenger Reglementierung unterliegt. Zudem sind diese Reagenzien nicht in der Lage, intakte Zellmembranen zu durchqueren und somit nicht für Zell-basierte Hochdurchsatz-Untersuchungen der wesentlichen Enzymklassen geeignet.

»Wir freuen uns darauf, unsere umfangreichen Erfahrungen in der Entwicklung und Optimierung zellbasierter Untersuchungsmethoden für Hochdurchsatz-Screening-Kampagnen und der Anwendung von physiologisch relevanten humanen induzierten pluripotenten Stammzell-Modellen (hiPSC) in unser Konsortium einzubringen« sagt Dr. Ole Pless, Fraunhofer IME ScreeningPort. »Die Verbindung unserer im Konsortium vorhandenen Expertisen bietet das Potenzial, bisher vorhandene Reagenzien durch solche zu ersetzen, die erstmals in lebenden, physiologisch relevanten Testsystemen eingesetzt werden können und dabei ohne radioaktive Markierung auskommen. Darüber hinaus wird die Zusammenarbeit mit PerkinElmer, das Wissen und die Industrieerfahrung eines weltweit führenden Anbieters für Screening-kompatible Assay-Technologien in das Projekt einbringen«. Zur weiterführenden Erklärung, wie die Organisationen zusammenwirken um Innovation voranzutreiben, fügt Prof. Dr. Chris Meier, Universität Hamburg, ein Experte in der Entwicklung von zellpermeablen Nukleotiden und Urheber einer weltweit einmaligen Technologie in diesem Bereich (gefördert durch die DFG) hinzu: »Unserer als TriPPPro-Technologie bekannten Methode gelingt es, hochpolare Nukleosidtriphosphate, die natürlicherweise von Zellmembranen zurückgehalten werden, durch diese Barriere zu schleusen und im Zellinneren freizusetzen. So können auch chemisch-markierte Vertreter dieser Molekülklasse in intakte Zellen eingebracht werden. Es freut uns sehr, die Erkenntnisse aus unseren langjährigen Vorarbeiten nun in die Anwendung zu bringen und gemeinsam mit unseren Projektmitarbeitern ein Produkt zu entwickeln, das die Medikamentenforschung vorantreibt«.

Dr. Volker Eckelt, Strategy Leader Discovery Solutions von PerkinElmer kommentiert: »Unser Ziel ist es, das Konsortium zu unterstützen, diese neuartige Technologie zur Marktreife zu entwickeln und diese letztlich in kommerzielle »ready to use«-Kit-Formate zu überführen. Dies wird es ermöglichen, die Technologie einem breiten Einsatz zuzuführen und dadurch sowohl Grundlagenforschung, als auch industrielle Arzneimittelforschung voranzutreiben«.

Text: Fraunhofer IME