ZielWirk

ZielWirk - für die Medikamente der Zukunft

Die Corona-Pandemie hat mRNA-Wirkstoffe in den Fokus der Öffentlichkeit gerückt. Dabei war nicht nur der Wirkstoff selber neuartig, sondern auch die Verabreichung in Form von Nanopartikeln. Diese Nanopartikel stellen ein neuartiges Drug-Delivery-System dar, dass den Wirkstoff mit Lipiden, Polymeren oder anderen Hilfsstoffen umhüllt, also einer Schutzschicht, sodass dieser unbeschadet und zielgerichtet freigesetzt werden kann. Das neuartige Verfahren wurde erstmals 2018 zugelassen und birgt großes Potenzial für eine zielgerichtete Behandlung mit minimalen Nebenwirkungen.

Um die Entwicklung von mRNA basierenden Arzneimitteln weiter voranzubringen, hatte das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) einen Förderaufruf für die Erforschung von Speziallipiden und anderen Hilfsstoffen für mRNA-Arzneimittel und Impfstoffe gestartet  [ Link ].

Zuwendung erhalten hat unter anderen unser interdisziplinäres Team aus Berlin und Halle. In dem mit 6 Mio. Euro geförderten Projekt „Zielwirk“ werden in den nächsten 3 Jahren neuartige Chitosane, also kationisch geladene Polysaccharide, für den Einsatz als Hilfsstoff für effiziente mRNA Verkapselung entwickelt. Neben Chitosan-Neuentwicklungen vom Weltmarktführer für pharmazeutische Chitosane, der Heppe Medical Chitosan GmbH, entwickelt die FDX Dynamix GmbH aus Berlin herausragende Mischtechnologien, um die mit mRNA beladenen Chitosannanopartikel schnell und effizient zu formen. Unterstützt werden die Unternehmen durch die wissenschaftlichen Partner der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg und dem Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK. Das pharmazeutische Institut unter der Leitung von Prof. Mäder, spezialisiert auf Drug Delivery Systeme, erforscht die Wirksamkeit, Stabilität und Toxikologie der Formulierungen, das Fraunhofer IPK steuert sein Know How für die optimale Ausrichtung der Produktionstechnologien bei. Die strategische Allianz zwischen den Partnern aus Forschung und Industrie ist ganz absichtlich so gewählt, damit alle Aspekte für ein effektives und marktfähiges Ergebnis berücksichtigt werden. 

Was ist Chitosan?

Chitosane sind biologisch abbaubare Polymer, welche über Deacetylierung aus Chitin gewonnen werden können. Chitin kommt in der Natur in den Zellwänden von Pilzen, den Exoskeletten von Insekten oder den Schalen von Krebstieren, zum Beispiel Krabben oder Garnelen vor.

 

Aufgrund der einzigartigen Eigenschaften von Chitosanen können sie vielseitig angewendet werden. Chitosane besitzen unter anderem eine sehr gute Biokompatibilität, Bioabbaubarkeit und eine geringe Zytotoxizität. Durch kationischen Eigenschaften wirken sie zudem sowohl antibakteriell als auch antiviral. Aber nicht nur in der Pharmazie und Medizintechnik sind Chitosane zu Hause, auch in anderen Industrien finden Chitosane Anwendung zum Beispiel als biologisches Pflanzenschutzmittel in der Landwirtschaft, als Wassereinigungsmittel in der Abwasseraufreinigung oder Elektrolytsubstanz in nachhaltigen Batterien.

Unser Konsortium

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FDX Fluid Dynamix

Das in Berlin ansässige Start-up FDX hat mit der OsciJet Düse eine Technologie geschaffen die sich vielfältig einsetzen lässt. Die Düsen erzeugen einen schwingenden Strahl ohne den Einsatz von bewegten Bauteilen. Das erhöht die Robustheit, die Effizienz und senkt den Ressourcenverbrauch. Nun hat FDX die Technologie für Mischungsanwendungen appliziert und stellt erstmalig die FDmiX-Plattform für die kontinuierliche Herstellung von Nanopartikeln und Nanoemulsionen, sowie Continuous Flow Chemistry vor. Der Clou des Systems ist eine extrem einfache kontinuierliche Prozessführung bei sehr kurzen Mischzeiten, so dass die Plattform eine konstant hohe Qualität über alle Produktionsskalen liefert.

Fraunhofer IPK

Ob im Werkzeug- und Formenbau für die Serien- und Massenfertigung oder die Direktfertigung von Mikrobauteilen und mikrostrukturierten Bauteilen – das Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK in Berlin ist als Forschungsdienstleister auf die unterschiedlichsten Aufgaben der Präzisionsfertigung vorbereitet. Unser Leistungsspektrum reicht dabei von der Entwicklung technologischer Sonderlösungen über die Optimierung von Produktionseinrichtungen bis zur Erstellung von Prozessketten. In das Projekt Zielwirk bringt das Fraunhofer IPK seine Erfahrungen in der prozesssicheren Produktion von LNP sowie deren physikalisch-chemischen Untersuchungen ein. Verschiedene HPLC und Spritzenpumpensysteme, ein DLS-Messgerät sowie ein S2-Biolabor und zwei ISO-7-Reinräume stehen am Institutsstandort in Berlin für das Projekt zur Verfügung.

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Heppe Medical Solutions

Die Heppe Medical Chitosan GmbH (HMC+), mit Sitz am Weinberg Campus in Halle (Saale) entwickelt, produziert und vertreibt Biopolymere, insbesondere Chitin, Chitosan und deren Derivate für die Wissenschaft und den medizinischen Sektor. Mit einer Produktion in Deutschland fertigt das Unternehmen über 100 verschiedene Chitosane und Chitosanderivate in hochreiner und konstanter Qualität für die weltweite Medizintechnik- und Pharmaindustrie. Mit über 800 Kunden aus mehr als 42 Ländern bündelt das Unternehmen einen wichtigen Teil des Erfahrungsschatzes dieser Branche weltweit. 

Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

Das Institut für Pharmazie an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU), unter der Leitung von Prof. Dr. Karsten Mäder, gehört zu den größten pharmazeutischen Hochschuleinrichtungen in Deutschland, ist besonders forschungsstark und sehr gut in die interdisziplinäre Forschung der MLU eingebunden. Die Forschungsschwerpunkte des Institutes decken alle Bereiche der pharmazeutischen Wertschätzungskette ab. Das Spektrum reicht vom computergestützten Design neuer Wirkstoffe über moderne massenspektrometrische Analysenverfahren, die Synthese und Testung antituberkulotischer Wirkstoffe bis zur Entwicklung und Charakterisierung von modernen Applikationsformen, wie Nanopartikel und moderne Depotformen. 

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Förderung

Das Projekt wird gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und  Klimaschutz im Rahmen des Richtlinie für die „Bundesförderung für verbesserte  Produktionskapazitäten sowie Forschung und Entwicklung bei Speziallipiden und anderen Hilfsstoffen für mRNA-Impfstoffe und andere mRNA-Arzneimittel im „Modul 3: Erforschung und Entwicklung von neuartigen Speziallipiden für mRNA-basierte Arzneimittel und weiteren neuartigen Hilfsstoffen für den Wirkstofftransport“

[ Link Förderprogramm ]  [ Link Bundesanzeiger ]

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