Dreidimensionale Struktur des Transportproteins ECF-T

Wirkstoffdesign und Optimierung

Die Entwicklung neuer Antibiotika ist ein wichtiges Ziel der pharmazeutischen Forschung, um die immer größer werdende Zahl resistenter Krankheitserreger bekämpfen zu können. Daher entwickeln und optimieren Forscher:innen Wirkstoffe, die gezielt lebensnotwendige Vorgänge in Bakterien angreifen, um so die Krankheitserreger abzutöten oder abzuschwächen. Diese Abteilung hat ihren Sitz am Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS).

Prof. Dr. Anna K. H. Hirsch

Leitung

Prof. Dr. Anna K. H. Hirsch
Forschungsgruppenleiterin

Unsere Forschung

Die erste Gruppe umfasst Targets, die wichtige Mechanismen innerhalb des Bakteriums beeinträchtigen und diese dadurch effektiv abtöten. Ein Beispiel ist das Enzym DXS, das eine entscheidende Rolle im Methylerythritol-Phosphatweg spielt, der für die Biosynthese universeller isoprenoider Vorläufer in vielen Gram-negativen Krankheitserregern unerlässlich ist, aber beim Menschen fehlt. Die zweite Gruppe umfasst Targets, die die Pathogenität und Virulenz der Bakterien beeinträchtigen, ohne aber deren Lebensfähigkeit herabzusetzen. Es wird angenommen, dass diese sogenannten Pathoblocker mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit die Entwicklung von Resistenzen verursachen, während die Darmflora weitgehend unberührt bleibt. 

Infografik zum Projekt DnaN
DnaN als ein Beispiel für ein Target, das in der Hirsch-Gruppe bearbeitet wird. Diverse Strategien werden aufgezeigt, um zu neuen Hemmstoffen zu gelangen.

Die Hirsch-Gruppe wendet eine Reihe etablierter Hit-Identifikationsstrategien an, darunter struktur- und fragmentbasiertes Wirkstoffdesign, klassische medizinische Chemie und virtuelles Screening. Darüber hinaus werden durch die Pionierarbeit bei innovativen Methoden wie der dynamischen kombinatorischen Chemie und der kinetischen zielgerichteten Synthese wichtige Engpässe, wie das Spektrum chemischer Reaktionen und biologischer Targets, angegangen. Der Einsatz etablierter und innovativer Techniken zur Entwicklung, Synthese und Profilierung der vielversprechendsten Inhibitoren ermöglicht eine effiziente anschließende Multiparameter-Optimierung sowie die Aufklärung der Wirkungsweise dieser Verbindungen.

Die Wissenschaftler des interdisziplinären Teams haben unterschiedliche Ausbildungs-Hintergründe. Hierzu zählen nicht nur die medizinische und synthetische organische Chemie, sondern auch die Pharmazie, Pharmakologie, Biologie und Biochemie, was zu einem vielfältigen Kompetenzspektrum führt.