Wirkstoffe sind Moleküle, die definierte Veränderungen in Zielorganismen bewirken. Viele Wirkstoffe haben ihren Ursprung in der Natur und werden durch biotechnologische und/oder chemische Verfahren für ihre Anwendung optimiert. Die bekanntesten Wirkstoffe sind die aktiven Bestandteile von Arzneimitteln, z. B. Acetylsalicylsäure in Aspirin-Tabletten (inspiriert durch Naturstoffe aus der Weidenrinde) oder Taxol in Krebsmedikamenten (aus der Eibe). Wirkstoffe mit hoher gesellschaftlicher und wirtschaftlicher Relevanz finden sich jedoch auch im Pflanzenschutz zur Erntesicherung, in Nahrungsmitteln sowie in Kosmetika. Die Wirkstoff-Forschung ist damit wesentlich für den Erhalt von Gesundheit und Wohlstand in Deutschland, weit über die enge Fokussierung auf Pharmaanwendungen hinaus. Die sich wandelnde, wachsende und alternde Gesellschaft ebenso wie schwierige und sich ändernde Umweltbedingungen fordern eine Anpassung oder Neuentwicklung von Wirkstoffen. Zudem nehmen die Anforderungen an diese bezüglich Wirksamkeit und Sicherheit immer weiter zu, wozu u.a. eine entsprechende toxikologische Wissensbasis für eine kompetente Risikofolgenabschätzung gebraucht wird.
Die Aufgabenfelder des Leibniz-Forschungsverbundes umfassen:
- Wirkstoffe & zukünftige Gesundheitsversorgung
Eine deutliche Erweiterung der Palette verfügbarer Wirkstoffe und die Neubewertung bekannter Wirkstoffe durch umfassende Analyse des tatsächlichen Wirkungs- und Nebenwirkungsspektrums sowie Verfahren zur angepassten, kosteneffizienten Herstellung können dazu beitragen, gezielt Wege zur Krankheitsprävention und -therapie zu eröffnen.
- Sicherung biogener Ressourcen & ressourcenschonende Produktion
Wirkstoffe werden oftmals aus natürlichen Organismen isoliert (etwa aus Pflanzen, Pilzen und Bakterien, aber auch Tieren) oder können aus diesen Naturstoffen abgeleitet werden. Die Entwicklung effizienter, innovativer Synthesen und biotechnologischer Verfahren ist die Voraussetzung für den Schutz der natürlichen Ressourcen.
- Wirkstoffe, Gesellschaft & Sicherheit
Um der Gesellschaft zu nutzen, muss die Forschung über die Identifizierung der Wirkstoffe und die Aufklärung der Wirkmechanismen hinausgehen und übergeordnete Aspekte wie Sicherheit, Marktanalyse und Ökonomie näher beleuchten.
- Wirkstoffe für Ernährung & gesundes Altern
Wirkstoffe im Agrarbereich helfen, die Ernährung auch unter Klimawandel und Schädlingsdruck zu sichern. In Lebensmitteln, Kosmetik-, Hygiene- und Anti-Aging-Produkten eingesetzte Wirkstoffe können Krankheiten vorbeugen und durch eine umfassende Erforschung ihrer Wirkung bedarfsgerecht eingesetzt werden.
Beteiligte Einrichtungen am Leibniz-Forschungsverbund „Interdisziplinäre Wirkstoff-Forschung und -Biotechnologie“:
- Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (IPB), Halle
- Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut (HKI), Jena
- Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP), Berlin
- Leibniz-Institut für Neurobiologie (LIN), Magdeburg
- Forschungszentrum Borstel – Leibniz-Zentrum für Medizin und Biowissenschaften (FZB), Borstel
- Heinrich-Pette-Institut – Leibniz-Institut für Experimentelle Virologie (HPI), Hamburg
- Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin (BNI), Hamburg
- Leibniz-Institut DSMZ – Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ), Braunschweig
- Leibniz-Institut für Altersforschung – Fritz-Lipmann-Institut (FLI), Jena
- Deutsches Primatenzentrum – Leibniz-Institut für Primatenforschung (DPZ), Göttingen
- Deutsche Forschungsanstalt für Lebensmittelchemie (DFA), Freising
- Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund (IfADo)
- Leibniz-Institut für umweltmedizinische Forschung an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (IUF)
- Museum für Naturkunde – Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung (MfN), Berlin
- Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (DIfE)
- Deutsches Rheumaforschungszentrum (DRFZ), Berlin
- FIZ Karlsruhe – Leibniz-Institut für Informationsinfrastruktur (FIZ KA), Karlsruhe
- Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften – ISAS – e.V., Dortmund und Berlin
- Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ), Großbeeren und Erfurt
- Institut für Wirtschaftsforschung Halle (IWH)
Sprecher des Leibniz-Forschungsverbundes „Interdisziplinäre Wirkstoff-Forschung und -Biotechnologie“ ist Prof. Dr. Ludger Wessjohann, Geschäftsführender Direktor des IPB – Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie.
