Mikrobielle Wirkstoffe

Mikrobiologen, Mykologen, Biotechnologen, Pharmazeuten und Naturstoffchemiker am HZI suchen in bislang wenig oder überhaupt nicht untersuchten Wirkstoffproduzenten nach wirksameren Antibiotika. Sie entwickeln neue Methoden, um diese vielfältigen Arten für das Screening zu isolieren und zu kultivieren. Zudem erarbeiten sie genomische Informationen der Produzentenorganismen und verwenden sie, um das genetische Potenzial dieser Organismen zur Bildung neuer und veränderter Wirksubstanzen auszunutzen und deren Produktion zu verbessern.

Die aus den Kulturen gewonnen Extrakte werden durch analytische HPLC mit UV- und MS-Detektion auf neue, aber auch auf bekannte mikrobielle Produkte hin untersucht. Die neuen Substanzen werden mittels präparativer Chromatographie isoliert und über NMR-Spektroskopie und Massenspektrometrie in ihrer Struktur aufgeklärt. Im biologischen Screening wird ein breites Testspektrum zur Evaluierung der biologischen Wirkung, Selektivität und des Wirkmechanismus benutzt. Unsere Wissenschaftler testen die gefundenen Substanzen an pathogenen und multiresistenten Bakterien, filamentösen Pilze, Hefen, Zellkulturen und an Enzymen.

Darüber hinaus werden die Substanzen zentrumsinternen und -externen akademischen, sowie industriellen Kooperationspartnern für spezielle Tests zur Verfügung gestellt. Sie können in größeren Mengen biotechnologisch produziert werden, um chemische Derivatisierungsprogramme und pharmakologische Studien in Zusammenarbeit mit anderen Bereichen innerhalb des HZI zu ermöglichen. Für den Weg in die praktische Anwendung kooperieren unsere Wissenschaftler mit Industriepartnern, um die notwendigen Substanzmengen für die ersten Entwicklungsschritte durch Großfermentation und –aufarbeitung bereit zu stellen.

Seit 2022 gehen wir dabei arbeitsteilig vor. Während die Suche nach neuen Wirkstoffen aus Myxobakterien und anderer Gruppen der Eubakterien am HIPS (z.B. in der Abteilung „Mikrobielle Naturstoffe“) läuft, konzentrieren wir uns am Standort Braunschweig auf die Erschließung neuer Wirkstoffklassen aus Pilzen. Gruppenübergreifend werden, auch mit der Abteilung für Chemische Biologie des HZI, analytische Methoden für die Suche und Strukturaufklärung von Sekundärstoffen verbessert.