Beschleunigte Medikamentenentwicklung dank multidisziplinärem Ansatz

Die Entwicklung von Medikamenten verlässt sich meist auf organische Katalysatoren - winzige Moleküle, kleiner als Enzyme, die Reaktionen anregen können - doch eine ständige Herausforderung besteht darin, dass diese Moleküle oft nicht mit Wasser interagieren oder in diesem funktionieren können. Es ist wichtig, diese Probleme anzugehen, da dies die Wirkstoffentdeckung beschleunigen und dem wichtigen Pharmasektor Europas Auftrieb verleihen könnte.

Die Einschränkungen dieser organischen Katalysatoren bedeuten im schlimmsten Falle langsame und ineffiziente Laborarbeit und klinische Studien. Aus diesem Grund versucht das Institut für komplexe molekulare Systeme in Eindhoven, die dreidimensionale Struktur von Enzymen nachzubauen und eine synthetische Alternative für organische Katalysatoren zu liefern.

Ein wichtiges Merkmal von Enzymen ist, dass ihre Außenseite hydrophil ist, d. h. sie können in Wasser eingesetzt werden. Synthetische Katalysatoren mit den Eigenschaften von Enzymen könnten deshalb zur Beschleunigung der Wirkstoffentdeckung beitragen, da sie flexibler und anpassbarer an die Bedürfnisse der Pharmaindustrie sind.

Eine bedeutende Anzahl an Pharmazeutika auf dem Markt enthalten pharmazeutische Wirkstoffe, die teilweise mithilfe von Katalysatoren als Schlüsseltechnologie hergestellt werden. Die Nachfrage nach solchen Katalysatoren wächst aufgrund der bedeutenden Fortschritte bei den Technologien zur Enzymentdeckung, -bereitstellung und -verbesserung sowie aufgrund eines verstärkten Augenmerks auf Anwendungen für chirale Medikamente und umweltfreundliche Chemie.

Die Pharmaindustrie ist für die EU sehr wichtig, nicht nur aus wirtschaftlicher Sicht sondern auch hinsichtlich der hohen Beschäftigungsraten, Investitionen in wissenschaftliche Grundlagen und aufgrund der Vorteile für die öffentliche Gesundheit. Im Jahr 2007 war die Herstellung pharmazeutischer Präparate und pharmazeutischer Basisprodukte die Hauptaktivität von 4500 Unternehmen in der EU, während die Anzahl der Beschäftigten in diesem Sektor bei etwa 611 000 lag.

Die Entwicklung dieser synthetischen Katalysatoren war nicht einfach und hat der Universität das gesamte Fachwissen abverlangt. Das Institut für komplexe molekulare Systeme wurde speziell dafür eingerichtet, um Forschern aus etlichen verschiedenen Disziplinen eine Zusammenarbeit zu ermöglichen. Bei diesem Projekt haben Polymerchemiker an Polymerketten gearbeitet, organische Chemiker die Katalysatoren entwickelt sowie Polymerphysiker und Mathematiker die Vorhersagemodelle erstellt.

Ein Vorteil dieser Art zu arbeiten war, dass ein umfassenderes, abgerundetes Verständnis der synthetischen Katalysatoren, der Wirkstoffentwicklung und des Verhaltens von Enzymen im Allgemeinen erreicht wurde. Außerdem hatten die Forscher die Gelegenheit, mit Wissenschaftlern zu arbeiten, mit denen sie unter anderen Voraussetzungen nie gearbeitet hätten und noch dazu erfahren, wie andere Disziplinen die Dinge sehen.