Fraunhofer-Institut für Translationale Medizin und Pharmakologie ITMP
Fraunhofer-Institut für Translationale Medizin und Pharmakologie ITMP

Drug Screening & Substanz Repositionierung

Für das Wirkstoffscreening und die Wirkstoffrepositionierung bieten wir Zugang zu einer validierten Plattform, die Translation von Substanzen von der präklinischen Zielidentifizierung und -Validierung bis hin zu Wirkstoffkandidaten für klinische Studien bereitstellt.

Wir entwickeln miniaturisierte Assays für wichtige Proteinklassen unter Verwendung optischer und markierungsfreier Detektionsverfahren, sowie komplexe 2D- und 3D-zellbasierte Modelle für hochauflösende Bildgebungsverfahren (Cell-Painting). Diese Assays werden an unserer branchenführenden Hochdurchsatz-Screening-Plattform gegen unsere umfangreiche Bibliothek von 500 000 strukturell diversen Substanzen oder gegen geeignete Subsets, darunter zielklassenspezifische, Naturstoff- und Drug‑Repurposing-Kollektionen, getestet. Aktive Substanzen werden einer detaillierten Profilierung hinsichtlich Effizienz- und ADMET unterzogen. Dies wird durch die Bioinformatik unterstützt und ermöglicht damit eine schnellere Optimierung von klinischen Kandidaten nach Industriestandard.

 

Kernkompetenzen:

  • Innovative Geräte und modernste Technologien, darunter optische und markierungsfreie Detektionsverfahren sowie High-Content-Bildgebung
  • Zugang zu einer Vielzahl von Substanzbibliotheken mit strukturell diversen Substanzen
  • Priorisierung von Verbindungen mittels Wirkungsmechanismus, Selektivität und ADMET-Profil
  • Identifikation qualitativ hochwertiger Verbindungen als Ausgangspunkt für die Arzneimittelentwicklung
  • Expertise in der Weiterentwicklung von aktiven Substanzen zu Leitsubstanzen und klinischen Kandidaten

 

Ziele/Angebote:

  • Best Practices in der Assay-Entwicklung und Screening: Umfassende Expertise in einem breiten Spektrum von Assays – von zielbasierten Formaten bis hin zu komplexen 2D- und 3D-zellbasierten Systemen
  • Zugang zu Wirkstoffbibliotheken: Zugang zu 500 000 Verbindungen oder geeigneten Subsets, zielklassenspezifischer, Naturstoff- und Wirkstoff‑Repositionierung-Kollektionen
  • Automatisierte Screening-Infrastruktur: Integrierte, branchenführende Hochdurchsatz-Screening-Plattform, unterstützt durch robuste Informatik für schnelle, datenbasierte Entscheidungen
  • Entwicklung kritischer Pfade in der Wirkstoffforschung
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R4All

© REMEDi4ALL

Im Zuge des R4All Projektes treiben wir die Revolutionierung der Wiederverwendung von Arzneimitteln in Europa voran. Dazu entwickeln wir eine umfassende, zugängliche und standardisierte Plattform, die Fachwissen, Werkzeuge und Ressourcen für alle Phasen des Wiederverwendungsprozesses bereitstellt. Unser jüngster Beitrag zu diesem Projekt ist die Evaluierung der öffentlich zugänglichen Patentdatenbank SureChEMBL, um bestehende Medikamente chemisch zu annotieren, insbesondere im Hinblick auf ihre Ähnlichkeit und ihren klinischen Erfolg aus der Perspektive der Wirkstoff‑Repositionierung.

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ERDERA

ERDERA erforscht das seltene mitochondriale Leigh-Syndroms, eine hereditäre, progredienten Erkrankung des Gehirns, für die derzeit weder eine kausale Therapie noch mehr als sehr begrenzte Behandlungsoptionen zur Verfügung stehen. Auf der Basis von aus patientenabgeleiteten Stammzellen differenzierten Neuronen führte das Konsortium das bislang umfangreichste Screening zur Behandlung des Leigh-Syndroms gegen eine ITMP-Wirkstoff‑Repositionierung-Kollektionen durch und identifizierte eine Substanz, die im Rahmen eines individuellen Heilversuchs (compassionate use) eingesetzt wurde und bei allen behandelten Patientinnen und Patienten eine positive Beeinflussung des Krankheitsverlaufs zeigte.

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ProxiDETECT

Gezielte Proteindegradation als neuer Wirkmechanismus für Arzneimittel: Das Teilprojekt ProxiDETECT zielt drauf ab eine vielseitige Plattform für Assays, Screening und molekulares Profiling zur Identifizierung und Charakterisierung von Prodrug-Molekülen zu entwickeln, mit einem besonderen Fokus auf „molecular glues“ zur Behandlung neurologischer Erkrankungen. Es erweitert die PROXIDRUGS-Toolbox, durch den Aufbau einer degradationsorientierten Substanzbibliothek, Signal-Screening-Assays, neuartigen Reportermoleküle und einer Plattform für mechanistische Studien in einem krankheitsrelevanten zellulären Kontext.

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CanSERV

CanSERV bietet innovative, interdisziplinäre und maßgeschneiderte Forschungsdienstleistungen im Bereich Onkologie für alle Wissenschaftler innen in EU-Mitgliedstaaten, assoziierten Ländern und darüber hinaus. Das ITMP bietet experimentelle Dienstleistungen Generierung und Validierung von In-vitro-Krankheitsmodellen (2D/3D-Kulturen und Organoiden) sowie High-Content-Bildprofilierung von Substanzen und Hochdurchsatz-Mikroskopiedienste bereit, einschließlich Anwendungen auf patientenabgeleiteten Zellen, ergänzt durch hochwertige Schulungen in der Arzneimittelforschung.

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EU-OPENSCREEN

Um sicherzustellen, dass EU-OPENSCREEN weiterhin ein umfassendes Angebot an relevanten Dienstleistungen bereitstellt und eine wachsende Benutzercommunity bei der Spitzenforschung unterstützt, entwickelt IMPULSE neue Services in den Bereichen KI/Machine Learning, neuartige chemische Modalitäten, sowie innovative krankheitsrelevante Zellmodelle in Kombination mit CRISPR-Cas9/RNAi-basierter genetischer Screening, validiert und integriert sie. Das ITMP übernimmt eine zentrale Rolle bei der Implementierung einheitlicher operativer Datennormen, um die Datenreproduzierbarkeit und FAIRness zu steigern und somit operative Exzellenz und Reproduzierbarkeit in der präklinischen Wirkstoffforschung zu gewährleisten.

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Zink A, Dai DF, Wittich A, Henke MT, Pedrotti, Giulia, Heiduschka S, ... Stach D, Reinshagen J, Haferkamp U, Krieg K, Zaliani A, ..., Brunetti D, Del Sol A, Bottani E, Pless O, Schuelke M, Prigione A. 
Pluripotent stem-cell-based screening uncovers sildenafil as a mitochondrial disease therapy. 
Cell. 2026 Mar 11:S0092-8674(26)00173-X.
doi: 10.1016/j.cell.2026.02.008

 

Kuzikov M, Kalman A, Karki R, Reinshagen J, Huchting J, Qian K, Axelsson H, Tampere M, Östling P, Seashore-Ludlow B, Gadiya Y, Gribbon P, Zaliani A. 
Experimental and machine learning-based exploration of repurposed drugs reveals chemical features underlying phospholipidosis. 
Patterns. 2026 Feb 6; 101453.
doi: 10.1016/j.patter.2025.101453

 

Castillo-Aguilera OO, Depreux P, Halby L, Bailly C, Domínguez-Ramírez L, Gul S, Arimondo PB, Goossens L. 
Design, synthesis and evaluation of pyrimidinobenzylamide and pyrimidinothiophenamide derivatives as inhibitors of DOT1L and related epigenetic targets DNMT3a, PRMT4 and other HMTs. 
RSC Med Chem. 2025 Jan 30;16(5):2159-2173.
doi: 10.1039/d4md00899e

 

Weng J, Ju F, Lyu Z, Fan N, Smit DJ, Xu W, Wu X, Becker P, Xu Y, Schweiger MR, Hillmer AM, Harwig R, Gul S, Link A, Meder L, Fang N, Dong Q, Bruns CJ, Ren N, Zhao Y. 
Single-cell insights into tumor microenvironment heterogeneity and plasticity: transforming precision therapy in gastrointestinal cancers. 
J Exp Clin Cancer Res. 2025 Nov 28;44(1):314.
doi: 10.1186/s13046-025-03567-5

 

Zhang S, Gu M, Yin H, Pan S, Xie H, Chen W, Gul S, Zhao Y, Wang Z, Zheng W, You Y, You B. 
IGF2BP1-HAX-1 positive feedback loop-mediated HAX-1 overexpression blocks autophagic flux and promotes chemoresistance in nasopharyngeal carcinoma. 
Cell Mol Life Sci. 2025 Mar 7;82(1):105.
doi: 10.1007/s00018-025-05604-0