Deutsch-australisches Projekt iCAIR

Projekt iCAIR: Kampf gegen Infektionen und Resistenzen

Selbst »einfache« Infektionserkrankungen können heutzutage wieder zu einer tödlichen Bedrohung werden. Immer neue Antibiotika-Resistenzen 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-Instituts für Toxikologie und Experimentelle Medizin ITEM, der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) und des Institute for Glycomics (IfG) der Griffith University in Gold Coast, Australien, eine Allianz, um diese Lücke zu schließen.

© Foto Fraunhofer ITEM

iCAIR agiert als enger Forschungsverbund zur Entwicklung antiinfektiver Therapien, in dem neue Behandlungsoptionen von der Identifikation 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 aeruginosa, Aspergillus fumigatus, Neisseria meningitidis, Humanes Parainfluenza-Virus und das Influenza-Virus 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 antiinfektiösen Medikamenten zu füllen, um der derzeitigen globalen Bedrohung durch antimikrobielle Resistenzen die Stirn zu bieten.

Expertise des iCAIR-Konsortiums im Überblick

Unsere Ziele werden durch die Synergie der Partner durch einzigartiges Know-how erreicht:

  1. Identifizierung neuer Wirkstoffe (IfG, MHH)
  2. Molekulare Charakterisierung von Targets (IfG, MHH)
  3. Identifizierung von Lead-Kandidaten durch stochastische und rationale Strategien (IfG)
  4. Lead-Validierung und präklinische Prüfung von Wirksamkeit und Toxikologie, Proof-of-Concept (Fraunhofer ITEM)
© Foto Fraunhofer ITEM

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.

Unsere Infektions-Modelle finden Sie hier im Überblick:

© Foto Fraunhofer ITEM

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 inhalierbare Antibiotika für Patienten mit COPD.

Mithilfe der präklinischern Expertise des iCAIR-Konsortiums in der Infektionsforschung - von der Target-Identifizierung über Hit-to-Lead bis hin zum Proof-of-Concept - können Medikamentenkandidaten aus neuartigen antimikrobiellen Therapieansätzen entwickelt werden.

Die gebündelte Expertise der drei 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 Targets wie Hemagglutinin-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.

Vorteile für externe Projektpartner und Unternehmen

Das iCAIR-Konsortium ermöglicht auf einzigartige Weise die Entwicklung von Medikamenten mithilfe eines wissensbasierten, gezielten Wirkstoffdesigns anstelle klassischer Screening-Ansätze. Dies stellt einen Paradigmenwechsel in der Forschung für neue Antiinfektiva dar und kommt der Forderung der Allgemeinheit nach neuen Medikamenten nach.

iCAIR deckt die vollständig integrierte Wirkstoffentwicklungskette von der Ideen 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.

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 F&E-Umgebung die Lücke zwischen Grundlagenforschung und regulatorischer Entwicklung.