Naturstoffe und -formulierungen

Wir durchsuchen Wirkstoffbanken nach neuen Kandidaten, die virale und bakterielle Erreger inhibieren, Immunantworten modulieren, oder Impfantworten verstärken. Das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung, eine unserer beiden Muttereinrichtungen, hat große Expertise in der Isolierung und Optimierung von Naturstoffen. Für unsere Suche nach neuen antiviralen und antibakteriellen Wirkstoffkandidaten screenen wir die Substanzbibliothek des HZI und klären die durch die identifizierten Wirkstoffkandidaten beeinflussten Stoffwechselwege auf.

Antivirale Wirkstoffe

In den letzten Jahren sind wichtige Durchbrüche bei der Entwicklung neuer antiviraler Wirkstoffe gelungen. Beispielsweise ist inzwischen eine chronische Hepatitis C Virus Infektion (HCV) mit neuartigen Kombinationspräparaten in mehr als 95 % der Fälle heilbar. Für andere virale Erreger, beispielsweise das Respiratorische Synzytial-Virus (RSV), gibt es bisher keine effektive antivirale Therapie. Wir suchen deshalb nach neuen Substanzen, die wichtige humanpathogene virale Erreger wirkungsvoll inhibieren.

Antibakterielle Wirkstoffe

Bakterien, die in Biofilmen  organisiert sind, zeigen eine erhöhte Toleranz gegenüber den gängigen Antibiotika. Wir suchen in Wirkstoffbanken nach Kandidaten, die eine mögliche Anti-Biofilm Aktivität besitzen und die zusammen mit herkömmlichen Antibiotika zur Behandlung von chronischen Biofilm-assoziierten Infektionen eingesetzt werden können.

Metabolismus und Immunmodulation

Unsere neuesten Erkenntnisse haben gezeigt, dass bakterielle Stoffwechselprodukte den Metabolismus von Immunzellen und darüber ihre Funktion beeinflussen können. Wir untersuchen das therapeutische Potential dieser Immunmodulation von verschiedenen bakteriellen Metaboliten.

Hepatozyten als Zielzellen

Die Leber ist das größte Organ innerhalb unseres Körpers, hat eine außergewöhnliche Fähigkeit zur Regeneration und ist unser zentrales Stoffwechselorgan für Aminosäuren, Zucker und Lipidstoffwechsel. Sie besteht aus fünf verschiedenen Zelltypen, die jeweils unterschiedliche Aufgaben für das Gesamtorgan übernehmen. Durch etablierte Protokolle können die einzelnen primären  Zellfraktionen aus Geweben unterschiedlicher Tierarten sowie des Menschen in hoher Reinheit isoliert und für Experimente zur Verfügung gestellt werden. Aufgereinigte Hepatozyten werden in der Hepatitisforschung (z.B. HCV Aufnahme und Replikation, Wirkstoffsuche) eingesetzt. Bei den hepatischen Sternzellen/ Myofibroblasten untersuchen wir RNS-Wirkstoffe zur Hemmung der fibrogenetischen Eigenschaften oder suchen nach Verfahren, diese Zellen in Hepatozyten zu reprogrammieren.

Alveolare Makrophagen als Zielzellen

Bei vielen Atemwegserkrankungen werden insbesondere die „Wächterzellen“ der Lunge, die sogenannte alveolaren Makrophagen infiziert. Der bakterielle Erreger der Tuberkulose, das Mycobacterium tuberculosis (Mtb), kann etwa die alverolaren Makrophagen direkt infizieren. Allerdings können die alveolaren Makrophagen den Erreger nicht abtöten, was letztlich zur Bildung von chronisch infizierten Zellansammlungen (Granulomen) führt. Daher verfolgen wir das Ziel, Antibiotika mittels funktionalisierter Liposomen so zu formulieren, dass sie selektiv von alveolaren Makrophagen aufgenommen werden und die subzellulären Kompartimente erreichen, in denen sich auch die Erreger befinden.