Aktuelle Vorhaben

Grundsätzliches zu unserer wissenschaftlichen Vorgehensweise

Sowohl unsere Fähigkeiten als auch unsere Krankheiten und Leiden werden in weitem Maß von unsren Genen mitbestimmt. Unsere Gene prägen diese Eigenschaften durch die Bildung ihrer Genprodukte – den Proteinen – aus, die unterschiedlichste Funktionen in unserem Körper ausüben. Die genauen Funktionen, die unsere Gene z.B. in verschiedenen Krankheitsprozessen ausüben, sind nur zum geringsten Teil bisher bekannt; meist sind Gene jedoch von ganz unterschiedlicher Bedeutung in den unterschiedlichen Zuständen unseres Körpers. Wenn wir die Funktion unserer Gene verstehen, könnten wir viel besser und gezielt in Krankheitsprozesse eingreifen.

Die letzten Jahre erbrachten eine Welle neuer Methoden zur Ermittlung von Genfunktionen: In vorderster Linie betrifft dies die RNAi- und CRISPR-Technologien. Mit ihrer Hilfe kann man in menschlichen Zellen einzelne Gene abschalten und sodann die Reaktion der Zelle in Abwesenheit einzelner Genfunktionen im Krankheitsverlauf testen. Solche Tests kann man sogar im Hochdurchsatzverfahren für alle menschlichen Gene durchführen und z.B. die Frage nach der Bedeutung bestimmter menschlicher Gene in einem Infektionsverlauf oder bei der Krebsentstehung stellen. So gelangt man rasch zu einer Liste wichtiger Genfunktionen, die für einen bestimmten Prozess in der menschlichen Zelle, z.B. einer Infektion bzw. die Vermehrung eines Krankheitserregers. von Bedeutung sind.

Essentielle Genfunktionen stellen mögliche Zielstrukturen für die Medikamentenentwicklung dar. Denn blockiert man die einmal festgestellte Genfunktion, besteht eine gute Chance, damit auch die damit verbundene Erkrankung zu verhindern, also z.B. eine Infektion zu vermeiden oder zu therapieren. Meist verwendet man zur Blockade einer Genfunktion kleine chemische Moleküle (small compounds), die in schier unbegrenzter Form und Eigenschaft natürlich vorkommen oder chemisch synthetisiert werden können. Viele dieser Moleküle werden bereits beim Menschen zur Behandlung von Krankheiten eingesetzt und von vielen kennt man auch deren Zielstrukturen, d.h. die vom Molekül blockierten Genfunktionen. So existieren umfangreiche Datensätze von getesteten Inhibitoren mit ihren dazugehörigen Zielstrukturen.

Gleicht man nun die Liste der in einer Hochdurchsatzanalyse bestimmten Genfunktionen mit den verfügbaren inhibitorischen Molekülen ab, so stößt man unter der Vielzahl bekannter Moleküle gewöhnlich auf eine beträchtliche Zahl von Inhibitoren, von denen man weiß, dass sie die betreffenden Genfunktionen blockieren. Also kommt man durch diesen Abgleich zur Kenntnis potentieller Medikamente, die bereits im Zusammenhang mit anderen Krankheitsprozessen, evtl. sogar vielleicht am Menschen, erfolgreich erprobt wurden. Auf der Grundlage bekannter Hochdurchsatzanalysen haben wir bereits mehrere solcher Abgleiche durchgeführt und entdeckten jeweils interessante Substanzen, die prinzipiell als Medikamente eingesetzt werden könnten. Natürlich muss bei dieser ‚drug repositioning‘ Prozedur auf die jeweilige Markt- und Patentsituation geachtet werden, woraus sich dann unterschiedliche Strategien für den Einsatz der neuen Anwendung ergeben können.

Die Entwicklung neuartiger Medikamente zur Therapie von Ebola ist unser aktueller Forschungsschwerpunkt.