Deutsch-australisches Projekt iCAIR®

»Fraunhofer vs. Corona«: iCAIR®-Projekterweiterung auf Coronavirus SARS-CoV-2

© Fraunhofer ITEM, Ralf Mohr

Im Projekt iCAIR® entwickelt das Fraunhofer ITEM gemeinsam mit Partnern – dem Institute for Glycomics (IfG) der Griffith University in Australien, dem Institut für klinische Biochemie der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) und dem Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) – neue, dringend benötigte Wirkstoffe gegen Infektionskrankheiten, die weltweit auf dem Vormarsch sind. Die Entwicklung neuer Antiinfektiva reicht von der Identifizierung therapeutischer Zielstrukturen bis hin zum Wirksamkeitsnachweis, dem sogenannten präklinischen Proof-of-Concept. Im Zuge der Corona-Pandemie wird das Projekt um die Suche nach einem wirksamen Medikament gegen das Coronavirus SARS-CoV-2 erweitert.

Dr. Christoph Neubert, Manager eines Fraunhofer-Programms, befragte den Koordinator des iCAIR®-Konsortiums, Prof. Armin Braun vom Fraunhofer ITEM in Hannover und Projektleiter Prof. Mark von Itzstein von der Griffith University in Australien, über ihre Forschung und wie sie die Herausforderung, ein wirksames Medikament zu finden, angehen werden.

Projekt iCAIR®:Kampf gegen Infektionen und Resistenzen

Selbst »einfache« Infektionserkrankungen können heutzutage wieder zu einer tödlichen Bedrohung werden. Immer neue Antibiotikaresistenzen stellen die Medizin weltweit vor große Herausforderungen. Neue Medikamente werden dringend benötigt. Die größte Hürde bei der Entwicklung neuer Medikamente und Wirkstoffe ist der Schritt vom Labor in die klinische Prüfung – jene Lücke zwischen der Entdeckung neuer Substanzen und der Weiterentwicklung zu Arzneimittelkandidaten durch die pharmazeutische Industrie.

Mit dem Projekt iCAIR® (Fraunhofer International Consortium for Anti-Infective Research) schließen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer ITEM, der Medizinischen Hochschule Hannover, des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung in Braunschweig und des Institute for Glycomics der Griffith University in Gold Coast, Australien, gemeinsam diese Lücke.

Das »Tal des Todes« in der Medikamentenentwicklung

Projekt iCAIR: Tal des Todes
© Fraunhofer ITEM

iCAIR® als präklinische Entwicklungsplattform für neue Antiinfektiva

iCAIR® trägt dazu bei, die leeren Pipelines in der Entwicklung von antiinfektiven Medikamenten zu füllen, um der derzeitigen globalen Bedrohung durch antimikrobielle Resistenzen und neue Infektionskrankheiten die Stirn zu bieten.

iCAIR® agiert als enger Forschungsverbund zur Entwicklung antiinfektiver Therapien, in dem neue Behandlungsoptionen von der Identifizierung therapeutischer Zielstrukturen bis hin zum präklinischen Proof-of-Concept entwickelt werden. In ausgewählten Leitprojekten zeigt iCAIR® seine Stellung als präklinische Entwicklungsplattform für neue Antiinfektiva. Innerhalb dieser Leitprojekte sollen unter anderem neue Therapieansätze für die Erreger Pseudomonas aeruginosaAspergillus fumigatusNeisseria meningitidis, verschiedene respiratorische Viren, wie z. B. humanes Parainfluenza-VirusInfluenza-VirusRSV und Coronaviren, entwickelt und bis zum präklinischen Machbarkeitsnachweis gebracht werden.

Die im Rahmen von iCAIR® aufgebaute Entwicklungsplattform wird neben der Nutzung für proprietäre Projekte auch für externe Partner verfügbar gemacht. Vorhaben aus der Auftragsforschung in der pharmazeutischen Industrie sind ebenso angedacht wie die Öffnung für kleine und mittlere Unternehmen und öffentlich geförderte Projekte. Damit ermöglicht iCAIR® Unternehmen, ihre sich in der Frühphase befindlichen Wirkstoffe bis zur präklinischen Proof-of-Concept-Phase zu entwickeln oder, je nach Geschäftsmodell, die Auslizenzierung an große pharmazeutische Unternehmen vorzubereiten. Somit trägt iCAIR® auf beiden Wegen dazu bei, die leeren Pipelines in der Entwicklung von antiinfektiven Medikamenten zu füllen, um der derzeitigen globalen Bedrohung durch antimikrobielle Resistenzen und neue Infektionskrankheiten die Stirn zu bieten.

Expertise des iCAIR®-Konsortiums im Überblick

Expertise des iCAIR®-Konsortiums im Überblick
© Fraunhofer ITEM
Vier starke iCAIR®-Partner – das Institute for Glycomics, die Medizinische Hochschule Hannover, das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung und das Fraunhofer ITEM – engagieren sich in der Infektionsforschung: Sie entwickeln neuartige Medikamente von der Target-Identifizierung – dem Erkennen von Zielstrukturen – über den Hit-to-Lead – aus einem Treffer aus einem Wirkstoff-Screening wird eine Leitstruktur entwickelt und optimiert – bis hin zum Proof-of-Concept – dem Wirksamkeitsnachweis.

Gebündelte Expertise gegen tödliche Krankheitserreger

Die gebündelte Expertise der vier Partner ermöglicht es iCAIR®, völlig neue Wirkstoffe gegen relevante und oft tödliche Krankheitserreger wie Pseudomonas aeruginosa oder Aspergillus fumigatus zu identifizieren und zu Medikamentenkandidaten zu entwickeln. Eine weitere Strategie wird darin bestehen, neue Verbindungen zu identifizieren, die gegen bekannte virale Zielstrukturen wie Hämagglutinin-Neuraminidase (HN) und Neuraminidase (NA) wirksam sind. Diese sind für das Fortschreiten von humanen Parainfluenzavirus- und Influenzainfektionen von hoher Relevanz.

In ausgewählten Leitprojekten wird iCAIR® künftig seine kompetente Stellung als präklinische Entwicklungsplattform für neue Antiinfektiva etablieren und nachweisen. Bei der Umsetzung dieser Leitprojekte werden die Partner ihre gemeinsamen Strukturen etablieren. Ziel ist es, die gebündelten Kompetenzen des iCAIR®-Konsortiums – von der Target-Identifizierung bis zum präklinischen Proof-of-Concept – an neuen Medikamentenkandidaten zu demonstrieren.

Expertise des Fraunhofer ITEM

Das Fraunhofer ITEM hat herausragende Systeme für die pharmakologische und toxikologische Prüfung neuer Medikamentenkandidaten entwickelt. Diese reichen von In-vitro-Zellkulturmodellen über Ex-vivo-Modelle, basierend auf Geweben und Organen verschiedener Spezies, bis hin zu In-vivo-Modellen. Die Modelle können so aufgesetzt werden, dass sie auch die inhalative Verabreichung von Wirkstoffen im Zielorgan Lunge simulieren. So können sowohl Aussagen über Verstoffwechselung, Toxizität und Wirksamkeit als auch die Applikationsform gemacht werden. Das Fraunhofer ITEM verfolgt einen 3R-Ansatz mit dem Anspruch einer hohen Prädiktivität bei der Entwicklung seiner Testsysteme.

Das Fraunhofer ITEM ist mit Labors der Sicherheitsstufe 2 sowie einer GXP-Plattform ausgestattet.

Für weitere Entwicklungsschritte steht auch klinische Expertise zur Verfügung, insbesondere zu inhalierbaren Antibiotika für Patienten mit COPD.

© Fraunhofer ITEM
Unsere Infektions-Modelle finden Sie hier im Überblick (weitere Infektionsmodelle auf Anfrage)

Vorteile für externe Projektpartner und Unternehmen

Wissensbasiertes, gezieltes Wirkstoffdesign

 

Das iCAIR®-Konsortium ermöglicht auf einzigartige Weise die Entwicklung von Medikamenten mithilfe eines wissensbasierten, gezielten Wirkstoffdesigns.

Dies stellt einen Paradigmenwechsel in der Forschung für neue Antiinfektiva dar und kommt der Forderung der Allgemeinheit nach neuen Medikamenten nach.

Entwicklung von Wirkstoffkandidaten aus einer Hand

 

iCAIR® deckt die vollständig integrierte Wirkstoffentwicklungskette von der Idee über die Identifizierung von Targets und Hit-to-Lead bis zum nicht-klinischen Proof-of-Concept ab und ermöglicht so die Entwicklung von Wirkstoffkandidaten aus einer Hand.

Schließen der Lücke zwischen Grundlagenforschung und regulatorischer Entwicklung

 

iCAIR® bietet insbesondere akademischen Gruppen, Spin-offs sowie kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) eine vollständig integrierte Plattform für die Arzneimittelentwicklung an und schließt damit in der sich gegenwärtig ändernden FuE-Umgebung die Lücke zwischen Grundlagenforschung und regulatorischer Entwicklung.

Ihre Ansprechpartner/-in für das Projekt iCAIR® im Fraunhofer ITEM

Armin Braun

Contact Press / Media

Prof. Dr. Armin Braun

Bereichsleiter Präklinische Pharmakologie und Toxikologie

Telefon +49 511 5350-263

Jana Führing

Contact Press / Media

Dr. Jana Führing

iCAIR Site Manager Hannover

Telefon +49 511 5350-202