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Institut für Pharmazie

Vorständin: Univ.-Prof. Dr. Johanna Pachmayr


Das 2017 gegründete Institut für Pharmazie besteht aus der Abteilung für Klinische Pharmazie und Pharmazeutische Biologie, der Abteilung für Pharmazeutische und Medizinische Chemie und einer Abteilung für Pharmazeutische Technologie und Biopharmazie, die noch aufgebaut wird.

Die Forschungsschwerpunkte des Instituts liegen im Bereich Entwicklung und Testung von Wirkstoffen, der Charakterisierung neuer Zielstrukturen für Arzneistoffe sowie Analytik und Bioanalytik.

Neben der Forschung übernimmt das Institut einen Großteil der Lehre im Studiengang für Pharmazie, dessen Ziel es ist, handlungskompetente Pharmazeuten/innen auszubilden, die für die Anforderungen des Marktes, der pharmazeutischen Praxis und der Forschung bestmöglich gerüstet sind.

Abteilungen

Pharmazeutische Biologie und Klinische Pharmazie

Die Abteilung für Pharmazeutische Biologie und Klinische Pharmazie unter der Leitung von Prof. Johanna Pachmayr befasst sich mit der pharmakologischen Testung neuer biogener und synthetischer Arzneistoffe und der Charakterisierung neuer Zielstrukturen für Arzneistoffe und wird in Richtung pharmakoökonomische Aspekte sowie die Evaluierung und Optimierung der Pharmakotherapie spezifischer Patientengruppen weiterentwickelt.

Pharmazeutische und Medizinische Chemie

Die Abteilung für Pharmazeutische und Medizinische Chemie unter der Leitung von Prof. Daniela Schuster lehrt Pharmaziestudenten moderne Computer-assistierte Methoden von molekularem Wirkstoffdesign. Die Forschung dreht sich um die Entwicklung neuer Modeling-Methoden zur Datenbanksuche für Leitstrukturen, sowie um die Generierung von Pharmakophormodellen für das Design von neuen bio-aktiven Substanzen.

Pharmazeutische Technologie und Biopharmazie

Die Abteilung für Pharmazeutische Technologie und Biopharmazie wird sich mit Drug Delivery und Drug Targeting, neuen Trägersystemen und -materialien, Tissue Engineering sowie mit pharmakokinetischen und Vorhersage-Modellen befassen.

Forschungsprojekte


Pharmazeutische Biologie und Klinische Pharmazie

Tumorerkrankungen stellen als zweithäufigste Todesursache ein großes Gesundheitsproblem dar. Die Zahl der Neuerkrankungen steigt und viele Tumorarten können durch Resistenzentwicklung nur sehr schlecht therapiert werden. In der Abteilung für Pharmazeutische Biologie und Klinische Pharmazie adressieren wir dieses Problem: wir charakterisieren neue Zielstrukturen und untersuchen die Effekte und den Wirkmechanismus neuer Wirkstoffe für die Tumortherapie.

Tumortherapie mit Cdk5

Eine sehr interessante Zielstruktur für die Tumortherapie stellt die Zyklin-abhängige Kinase Cdk5 (cyclin dependent kinase 5) dar. Cdk5 wurde in den 1990er Jahren entdeckt und galt lange als „neuronale Kinase“, da sie im ZNS die neuronale Entwicklung und Funktionen wie Axon-Ausrichtung und synaptische Transmission steuert und in die Pathogenese neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson involviert ist. Während der letzten Jahre wurden immer mehr nicht-neuronale Funktionen von Cdk5 beschrieben. Wir konnten wichtige Funktionen von Cdk5 im Gefäßsystem aufdecken: Cdk5 ist essentiell für die Entwicklung des Lymphgefäßsystems – genetischer knockout von Cdk5 im Endothel führt zu embryonaler Letalität, sowie für die Tumorangiogenese – eine Hemmung der endothelialen Cdk5 im Tumor unterdrückt das Tumorwachstum.

Leberkrebs (Hepatozelluläres Karzinom, HCC) ist eine der am häufigsten vorkommenden Tumorarten mit hoher Mortalität und einer steigenden Zahl an Neuerkrankungen. In früheren Stadien kann HCC durch Lebertransplantation und –resektion operativ oder mittels Transarterieller Chemoembolisation (TACE) therapiert werden, meist wird HCC aber im Spätstadium entdeckt wofür die Therapiemöglichkeiten sehr limitiert sind. HCC ist ein extrem chemoresistenter Tumor und die einzige Möglichkeit, HCC im Spätstadium zu therapieren, ist Sorafenib, ein oral verfügbarer Multikinase-Inhibitor. Die Prognose für die Patienten ist sehr schlecht – Sorafenib verlängert das Überleben um ca. 3 Monate und nur 2% der Patienten sprechen auf die Therapie an. Neue Therapien zeigten bisher keinen klinischen Erfolg. Wir beschäftigen uns mit Cdk5 als neuer, vielversprechender Zielstruktur im HCC.


 

 

Abbildung 1: Ziel der Kombination aus Cdk5 Inhibition und Sorafenib in der HCC Therapie


Sorafenib-Resistenz als limitierender Faktor in der HCC Therapie

Trotz intensiver Forschung in der letzten Dekade ist der Multikinase-Inhibitor Sorafenib immer noch die einzige zugelassene Primärtherapie für HCC Patienten im Spätstadium. Der Therapieerfolg von Sorafenib wird durch Nebenwirkungen, welche eine Therapiepause oder gar einen Abbruch der Therapie erzwingen können, oder eine Resistenzentwicklung stark negativ beeinflusst. Daher ist es von großer Bedeutung, die molekularen Mechanismen hinter der Entwicklung von Resistenzen aufzudecken, um die Therapiesituation von HCC Patienten zu verbessern. Zu diesem Zweck haben wir Sorafenib-resistente HCC Zellen generiert (Abbildung 2), um die zu Grunde liegenden Resistenz-Mechanismen zu untersuchen. Die gewonnenen Erkenntnisse werden dazu eingesetzt, um neue Therapiestrategien zu entwerfen und Resistenzentwicklung zu umgehen.

Abbildung 2: Durch Resistenzentwicklung induzierte Veränderung der Morphologie von HCC Zellen (wildtyp HUH7 (HUH7-WT): links; Sorafenib-resistente HUH7 (HUH7-R): rechts).

Pharmazeutische und Medizinische Chemie


Sicherheit von Umweltchemikalien

Wir sind jeden Tag unterschiedlichen Chemikalien ausgesetzt, z.B. in der Form von Putzmitteln, Kosmetika, Arzneistoffen, Plastik und Nahrungsmittelzusatzstoffen. Viele dieser Chemikalien können im Blut oder Urin von Menschen nachgewiesen werden. Deshalb ist es außerordentlich wichtig, daraus resultierende Gesundheitsrisiken zu erforschen. Im Rahmen des REACH-Programmes der EU und des US National Toxicity Program werden Chemikalien auf ihre Hormonwirkungen hin untersucht. Gleichzeitig werden aussagekräftige Alternativen (in silico / in vitro) zu Tierversuchen gesucht.
Computerbasierte Vorhersagen sind für die Priorisierung von Chemikalien für die in vitro / in vivo Austestung außerordentlich wertvoll. Durch die Vorhersagen kann man abschätzen, welche Chemikalien am ehesten eine biologische Wirkung zeigen, und diese in der Testung vorziehen. Pharmakophormodelle sind dabei ausgezeichnete in silico Screening-Werkzeuge, um aus großen Chemikaliendatenbanken potentiell aktive Substanzen herauszufiltern. Bisher sind sie in der systematischen Toxizitätsvorhersage jedoch kaum verwendet worden.

In diesem Bild sieht man die Umweltchemikalie Tetrabrombisphenol, ein Flammschutzmittel welches in Kunststoff enthalten ist. Tetrabrombisphenol ist im Peroxisom Proliferator-aktivierten Rezeptor gamma gebunden. Dieser Rezeptor reguliert den Blutzucker und ist für die Einlagerung von Fett mitverantwortlich. Die Substanz könnte also zur Entwicklung von Übergewicht beitragen.


In diesem Projekt soll nun eine Pharmakophormodell-basierte Screeningplattform entwickelt werden, mit der Mechanismus-basierte Toxizität von Chemikalien abgeschätzt werden kann. Der Fokus dieser Plattform liegt auf 14 Steroid-metabolisierenden und -synthetisierenden Enzymen, da diese bisher noch kaum untersucht wurden. Jedes Modell wird experimentell validiert und in seiner Vorhersagekraft optimiert. Die Modelle werden Umweltchemikalien-Datenbanken durchsuchen, um potentiell toxische Chemikalien zu entdecken. Aus den Hitlisten werden Chemikalien mit großem jährlichen Produktionsvolumen und direktem Menschenkontakt gekauft und in vitro ausgetestet. Aus den aktiven Substanzklassen werden weitere Derivate in vitro untersucht. Die Testergebnisse werden zur weiteren Modelloptimierung herangezogen. Die Untersuchung von Struktur-Aktivitätsbeziehungen der Substanzklassen ermöglicht optimierte Vorhersagen innerhalb einer Substanzgruppe.

 

 

Hier sieht man den Aufbau und die Bindetasche von Protein-Tyrosin-Phosphatase 1B. Durch die genaue Analyse des Aufbaus der Bindetasche ist es möglich, gezielt Wirkstoffe für diesen Angriffspunkt zu designen. Diese könnten in der Zukunft als Antidiabetika eingesetzt werden.


Die entwickelte Screeningplattform und die daraus generierten Fallstudien werden die Basis für weitere, systematische, toxikologische Studien legen. Es ist zu erwarten, dass in Zukunft kombinierte in silico/in vitro Testsysteme die Basis für Toxizitätsstudien bilden werden und Tierversuche zunehmend ablösen.

Dieses Bild zeigt eine Simulation des ZIP9-Rezeptors in der Zellmembran. Dabei handelt es sich um einen Zink-Transporter, der durch Testosteron reguliert wird. Die genauen Zusammenhänge sind noch unklar. Zudem muss die exakte Funktion des Rezeptors  erst untersucht werden. Durch Molekülsimulationen kann man neue Ideen und Erkenntnisse über den Ionenkanal generieren und so entsprechende Experimente im Labor planen, die dann zu weiteren Ergebnissen führen.


Weitere Informationen finden Sie in diesem Video
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Ausstattung

Verwendete Software:

  • i:lib diverse and Ligand Scout (erhältlich bei Inte:Ligand)
  • Discovery Studio (erhältlich bei Accelrys)
  • GOLD (erhältlich bei Cambridge Crystallographic Data Centre)

Kooperationen

Prof. Ing. Mag. Dr. Thomas Hofer, Universität Innsbruck, Austria

Prof. Dr. Alex Odermatt, Universität Basel, Switzerland

Prof. Dr. Oliver Werz, Friedrich-Schiller-Universität Jena, Germany

Prof. Dr. Rolf Hartmann, Helmholtz Institute for Pharmaceutical Research Saarland (HIPS), Saarbrücken, Germany

Prof. DDR. Jerzy Adamski, Hemholtz Zentrum München, Germany

Prof. Dr. Miriam de Barcellos Falkenberg, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Brazil

Ing. Premysl Landa, PhD, Institute of Experimental Botany AS CR, Praha, Czech Republic

Prof. Dr. Judith Rollinger, Universität Wien, Austria

Prof. Dr. Rohan Davis, Griffith University, Brisbane, Australia

Prof. Rosanna Filosa, Seconda Univerità degli Studi di Napoli, Italy

Prof. Claudia Sissi, Università degli Studi di Padova, Italy

Publikationen

Die Publikationen des Instituts für Pharmazie finden Sie in der Forschungsdatenbank PMU-SQQUID.

Die bisherigen Publikationen der Institutsvorständin Univ.-Prof.in Dr.in Johanna Pachmayr (geb. Liebl) finden Sie hier.

Die bisherigen Publikationen der Abteilungsleiterin für Pharmazeutische und Medizinische Chemie, Univ.-Prof. Dr. Daniela Schuster, finden Sie hier.

Die Publikationslisten unserer MitarbeiterInnen finden Sie wenn Sie auf die jeweiligen Namen klicken:

News

Cannabis ist Arzneipflanze des Jahres 2018!

Die HERBAL MEDICINAL PRODUCTS PLATFORM AUSTRIA (HMPPA) hat Cannabis zur Arzneipflanze 2018 in Österreich gewählt und veranstaltet dazu am 15. November 2018 von 09:00 – 17:30 Uhr ein einzigartiges wissenschaftliches Symposium Cannabis - Phytochemical, Pharmacological and Clinical Evidence an der Universität Wien, Kleiner Festsaal, Universitätsring 1, A-1010 Wien. Nähere Informationen zur Veranstaltung finden Sie in diesem Flyer.



Neuer Artikel im Hepatology Journal

Im Hepatology Journal ist ein Artikel von Maximilian Ardelt mit dem Titel Inhibition of Cyclin-dependent Kinase 5 – a Novel Strategy to Improve Sorafenib Response in HCC Therapy erschienen. Der Artikel entstand unter anderem in Zusammenarbeit mit Institutsvorständin Univ.-Prof. Johanna Pachmayr und unserer Ph.D.-Studentin Martina Meßner. Näheres zu dem Artikel erfahren Sie hier.



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Pharmazie Get Together 201

Am 26.7. trafen sich das Institut für Pharmazie der Paracelsus Medizinischen Privatuniversität und das Department für Pharmazie der Ludwig-Maximilians-Universität München zu einem Get Together in Salzburg. Während des gemeinsamen Spaziergangs auf den Kapuzinerberg wurden bestehende Beziehungen gefestigt und neue Projekte besprochen. Anschließend ließ man den Tag gemütlich im Gastgarten ausklingen.


Neues Research Paper im European Journal of Medicinal Chemistry

Im European Journal of Medicinal Chemistry ist ein Research Paper von Prof. Daniela Schuster mit dem Titel Discovery of a benzenesulfonamide-based dual inhibitor of microsomal prostaglandin E2 synthase-1 and 5-lipoxygenase that favorably modulates lipid mediator biosynthesis in inflammation erschienen. Die ersten 50 Personen die auf diesen Link klicken, erhalten das Paper kostenlos zum Download.

 


Neuerscheinung

Applied Chemoinformatics: Achievements and Future Opportunities (Apr. 2018) editiert von Engel, Thomas und Gasteiger, Johann mit einem Kapitel über Chemoinformatics in Natural Products Research, von Teresa Kaserer, Univ. Prof. Dr. Daniela Schuster (Abteilungsleiterin für Pharmazeutische und Medizinische Chemie) und Judith M. Rollinger.

 


Neuerscheinung

Computational Toxicology: Risk Assessment for Chemicals (Feb. 2018) editiert von Sean Ekins mit einem Kapitel über PharmacophoreModels for Toxicology Prediction, von Univ. Prof. Dr. Daniela Schuster (Abteilungsleiterin für Pharmazeutische und Medizinische Chemie).

 

 

Team und Kontakt

Allgemeine Anfragen bitte an: pharmazie@pmu.ac.at

Univ.-Prof. Dr. Johanna Pachmayr
Institut für Pharmazie
Vorständin (dzt. in Karenz)
Abteilungsleiterin für Pharmazeutische Biologie und Klinische Pharmazie


Tel.: +43 699 14420065
Tel.: +43 662 2420-80600

E-Mail: johanna.pachmayr@pmu.ac.at
Publikationen
Univ. Prof. Dr. Daniela Brigitte Schuster
Institut für Pharmazie
Karenzvertretung für die Institutsvorständin
Abteilungsleiterin für Pharmazeutische und Medizinische Chemie


Tel.: +43 662 2420-80610
Mobil: +43 699 14420025
E-Mail: daniela.schuster@pmu.ac.at
Publikationen
Mag. Waltraud Seitz
Institut für Technologieentwicklung in der Strahlentherapie - radART
Institut für Pharmazie

Assistentin

Tel.: Pharmazie +43 662 2420-80601
Tel.: radART +43 699 16105383

E-Mail: waltraud.seitz@pmu.ac.at
Mag. Anita Wienerroither
Institut für Pharmazie
Assistentin

Tel.: +43 662 2420-80602
E-Mail: anita.wienerroither@pmu.ac.at
Muhammad Akram, MSc
Institut für Pharmazie
Ph.D.-Student

Tel.: +43 662 2420-80605
E-Mail: muhammad.akram@pmu.ac.at
Publikationen
Mostafa Alilou, MSc
Institut für Pharmazie
Wissenschaftlicher Mitarbeiter


Maximilian Alexander Ardelt, MSc
Institut für Pharmazie
Post Doc

Tel.: +43 662 2420-80604
E-Mail: maximilian.ardelt@pmu.ac.at
Mag. pharm. Stephanie Buchegger
Institut für Pharmazie
Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Tel.: +43 662 2420-80606
E-Mail: stephanie.buchegger@pmu.ac.at
Petra Cantonati , MSc
Institut für Pharmazie
Laborantin

Tel.: +43 662 2420-80604
E-Mail: petra.cantonati@pmu.ac.at
Andreas Gansch, BSc
Institut für Pharmazie
Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Tel.: +43 662 2420-80605
E-Mail: andreas.gansch@pmu.ac.at
Martina Meßner, MSc
Institut für Pharmazie
Wissenschaftliche Mitarbeiterin, Ph.D.-Studentin

Tel.: +43 662 2420-80604
E-Mail: martina.messner@pmu.ac.at
Publikationen