Malaria Biotechnologie


Entwicklung von Drug Targeting Plattformen und Aufklärung von Medikamenten-Resistenz-Mechanismen

Malaria gehört zu den weltweit häufigsten Infektionskrankheiten. Endemisch in den meisten Gebieten Afrikas, Südost-Asiens und Latein-Amerikas, treten jedes Jahr 300-500 Mio. klinische Fälle und 1-3 Mio Todesfälle auf. Malaria tropica, verursacht durch den Parasit Plasmodium falciparum ist dabei die gefährlichste Form, bei der bereits großflächige Resistenzen gegenüber gängigen Malaria-Medikamenten (z.B. Chloroquin, Mefloquin) aufgetreten ist. Die Suche nach neuen Substanzen erfordert zum einen „intelligentes Drug“ Design, zum anderen high-throughput basierte ‚in vitro‘ Screening-Verfahren, aufbauend auf einem fundierten Wissen über die Stoffwechselwege und pathophysiologischen Mechanismen der Parasit-Wirts-Beziehung. Dies ist insbesondere wichtig, da auf absehbare Zeit keine adäquaten Impfstoffe zur Verfügung stehen werden. Da der Hauptschädigungsort des Parasiten durch Befall der humanen roten Blutkörperchen gegeben ist, wird das Studium der Signal-Mechanismen und der Medikamenten-Antwort in parasitär-infizierten Erythrozyten die Hauptforschungsaktivität am Lehrstuhl hierzu darstellen.

Geplante zukünftige Projekte

  • Aufbau und Entwicklung einer quantitativen Simulationsplattform zur Vorhersage von Stoff-Transportvorgängen und Ionen-Bewegungen in drug-screening assays
  • Aufbau einer high-throughput diagnostischen, in vitro-basierten Zell-Assay Plattform zum schnellen screening neuer Substanz-Klassen gegen Malaria-Parasiten
  • Rationales drug design aufgrund von Ergebnissen aus dem Live Cell Imaging Bereich
  • Langzeit-Fluoreszenz- und Multiphotonen-Mikroskopie an P.falciparum-infizierten Erythrozyten
  • Charakterisierung parasitspezifischer Stoffwechselwege als potentielle drug targets (Vitamin B6 Synthese/Shikimatsyntheseweg)
  • Identifizierung wachstumsregulierender Substanzen des Wirtes und Parasits u.a. durch high-throughput screening in vitro