Wirkstoffentwicklung

Beschleunigen Sie Ihre Wirkstoffentwicklung mit Fraunhofer

Wir bringen Ihre Wirkstoffentwicklung auf das nächste Level – maßgeschneidert, effizient und nachhaltig. Unser Expertenteam entwickelt für Sie individuelle Prozesse, die perfekt auf Ihre Anforderungen abgestimmt sind. Dabei setzen wir konsequent auf das 3R-Prinzip »Replace, Reduce, Refine« (Vermeiden, Verringern, Verbessern), um Tierversuche auf ein Minimum zu reduzieren. Von der ersten Idee bis zum marktreifen Medikament begleiten wir Sie mit modernsten Technologien und einem klaren Fokus auf ethische und wissenschaftliche Exzellenz. Vertrauen Sie auf unsere Expertise und gestalten Sie die Zukunft der Wirkstoffentwicklung mit uns!

Innovative Technologien für eine nachhaltige und effiziente Wirkstoffentwicklung.

Wir bieten

  • Entwicklung und Herstellung innovativer Biopharmaka und relevanter Drug-Targets.
  • Umfassende Metabolisierungsstudien und Synthesen von Referenzmetaboliten.
  • Durchführung von Tests zur Bewertung der Sicherheit und Wirksamkeit von Wirkstoffen in verschiedenen Komplexitätsgraden.
  • Als Ihr Rundum-Service eine nahtlose Integration aller Dienstleistungen, um den Entwicklungsprozess zu optimieren, Zeit und Kosten zu sparen und die Chancen auf eine erfolgreiche Zulassung zu verbessern.

Profitieren Sie von unseren wissenschaftlichen Kompetenzen und unserer industriellen Anschlussfähigkeit. Wir bieten Lösungen, die wir speziell auf die Bedürfnisse von pharmazeutischen, biotechnologischen und akademischen Partnern zugeschneiden. 

Sie wollen mehr über unsere innovativen Ansätze erfahren?

Membranproteine – Schlüssel zur
erfolgreichen Wirkstoffentwicklung

End-to-End-Service Antikörpertechnologien

Charakterisierung
viraler Proteine und Toxine

Validierung Ihrer mRNA-Pharmaka

Metabolisierung von Wirkstoffen

Präzisere Screenings zur Beschleunigung Ihrer Wirkstoffentwicklung

Membranproteine – Schlüssel zur erfolgreichen Wirkstoffentwicklung

Synthese von anspruchsvollen Wirkstofftargets und Biopharmaka

Funktionelle Charakterisierung von Membranproteinen

Wir produzieren Ihre Membranproteine innerhalb weniger Stunden und mit hoher Flexibilität. Mit Hilfe der zellfreien Proteinsynthese stellen wir schwer exprimierbare Targets wie GPCRs und Multipass-Ionenkanäle sowie Transporter und Poren-bildende Toxine her. Dafür setzen wir Lysate aus Sf21‑, HEK‑, CHO‑ oder E. coli‑Zellen ein. Die Plattform ist hochdurchsatzfähig und ideal für Rapid Prototyping: Wir vergleichen Solubilisierung, Lipidzusammensetzung und Cofaktoren parallel und liefern einen Gesamtprozess bis zur funktionellen Charakterisierung – schnell, skalierbar und auf Ihre Anwendung zugeschnitten.

Ihre Vorteile

  • Vollständiger Gesamtprozess bei maximaler Flexibilität und kurzen Synthesezyklen: Vom Lysat über Synthese & Modifikation bis zum Funktionstest sind Prozessschritte individuell anpassbar und liefern Membranproteine innerhalb weniger Stunden.
  • Einbettung in Vesikel, Nanodiscs oder SMALPs sorgt für korrekte Faltung und funktionelle Aktivität.
  • Positionsspezifische Modifikationen, PTMs und vielfältiges Labeling liefern passgenaue Werkzeuge für Assays, Screening und Strukturbiologie.

Unsere Angebote  

  • Wir übernehmen die zellfreie Herstellung Ihrer Membranproteine – vom Template-Design über die Expression bis zur Analytik innerhalb weniger Stunden.
  • Wir bieten Einbettung und Modifikationen an: Kotranslationale Einbettung in Mikrosomen/Vesikel, Nanodiscs oder SMALPs sowie positionsspezifische Modifikationen, PTMs und vielfältige Labeling-Optionen.
  • Wir konzipieren Ihren High-Throughput-Workflow: Für den parallelen Vergleich von Lipidumgebungen, Detergenzien und Additiven mit anschließender funktioneller Charakterisierung (Ligandenbindung, Aktivität, Elektrophysiologie) – inklusive Datenreport, QC und Integration in Ihre Prozesse.
  • Wir screenen Mutanten: Z.B. zur Entwicklung von Nanoporen für biotechnologische Detektionsprozesse.
  • Wir analysieren die Membranintegrität von toxischen Poren in Zellen und charakterisieren deren hämolytischen Effekt.

Weitere Informationen finden Sie auch auf unseren Technologieseiten

End-to-End-Service Antikörpertechnologien

Synthese von Antikörpertemplaten oder -bibliotheken

Funktionelle Analyse zellfrei hergestellter Antikörper mittels ELISA
© Fraunhofer IZI-BB
Funktionelle Analyse zellfrei hergestellter Antikörper mittels ELISA

Wir synthetisieren Ihre gesamte Antikörperbibliothek oder Ihr Antikörpertemplate mittels zellfreier Proteinsynthese - vom Design bis zum hergestellten Antikörperformat ( z.B. IgG, scFv, VHH) sind mono- oder multispezifische Formate möglich. Wünschen Sie Modifizierungen? Wir markieren Ihre Antikörperformate mit Fluorophoren für die Diagnostik oder mit Wirkstoffen zu Antibody-Drug-Conjugates (ADCs). Wir passen den Herstellungs- und Entwicklungsprozess an Ihre Wünsche an. Sollten Sie keinen klassischen Wirkstoff and Ihre ADCs koppeln wollen, können wir in-Haus proteinbasierte Toxine herstellen und an die Antikörper binden. Wir entwickeln skalierbare Lösungen, die wir speziell auf Ihre Anforderungen und Bedürfnisse als pharmazeutischer oder biotechnologischer Partner zuschneiden.

Ihre Vorteile

  • Vollständigen Gesamtprozess bei maximaler Flexibilität: Vom Lysat über Synthese & Modifikation bis zum Funktionstest - jeder Prozessschritt kundenspezifisch anpassbar
  • Hochdurchsatz-kompatibel: Bibliotheken schnell, parallel und reproduzierbar synthetisierbar
  • Keine Aufreinigung nötig: Direkte Nutzung der Synthesesansätze zur Charakterisierung
  • Breites Formatportfolio: IgG, scFv, VHH/Nanobodies; mono-, bi- und multispezifische Antikörper

Unsere Angebote  

  • Wir bieten Ihnen die zellfreie Herstellung Ihrer Antikörper in allen relevanten Formaten – von IgG über scFv bis zu VHH/Nanobodies, inklusive mono-, bi- und multispezifischer Designs.
  • Nutzen Sie unseren End-to-End-Service aus einer Hand: Konstruktdesign, Expression, gezielte Modifikationen (z. B. Fluorophore, Linker/Payloads) und funktionelle Testung nach Ihren Spezifikationen.
  • Finden Sie mit uns den besten Antikörper für Ihre Anwendung! Wir bieten den strukturierten Formatvergleich mit datenbasierter Priorisierung, um schnell die besten Kandidaten für Ihre diagnostischen oder therapeutischen Anwendungen zu identifizieren.

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Charakterisierung viraler Proteine und Toxine

Von der Antidotentwicklung bis zur therapeutischen Anwendung

Wir bieten eine schnelle, parallelisierbare und flexibel anpassbare Synthese toxischer und viraler Proteine in zellfreien Systemen, ohne die Notwendigkeit von gentechnisch veränderten Organismen. Wir entwickeln individualisierte Herstellungsprozesse für ein breites Spektrum an Toxinen – etwa Proteine aus Tiergiften, porenbildende Toxine, Superantigene oder AB‑Toxine – und führen deren funktionelle Charakterisierung hinsichtlich Hämolyse, Porenbildung und zellulärer Toxizität durch, um sie für diagnostische Anwendungen, Antikörper‑ oder Antidot‑Tests und Assay‑Entwicklungen zu optimieren. Darüber hinaus unterstützen wir die Entwicklung therapeutischer Ansätze, etwa gerichtete Toxine, und stellen Plattformen für das Screening therapeutischer Inhibitoren gegen Toxine oder virale Proteine bereit und testen virusähnliche Partikel. Alle Projekte werden unter strenger Beachtung geltender Sicherheits‑ und Rechtsvorgaben durchgeführt.

Ihre Vorteile

  • Parallelisierte Synthese verschiedenster Toxine und Mutanten ohne GVO-Erzeugung: Vom Lysat über Synthese & Modifikation bis zum Funktionstest wird der Prozess vollständig abgedeckt. 
  • Schnelle Identifikation von therapeutischer Wirksamkeit: Skalierbare Antidot- und Inhibitor-Screenings.
  • Charakterisierung neuartiger oder mutierter Proteine: durch Inkorporation von 14C-Leucin werden keine Detektionsantikörper benötigt, um Toxine nachzuweisen

Unsere Angebote  

  • Wir bieten die zellfreie Herstellung Ihrer Toxine und viralen Proteine – vom Template-Design über die Expression bis zur Analytik – in Sf21-, HEK-, K562-, CHO- oder E. coli-Lysaten innerhalb weniger Stunden. 
  • Wir unterstützen bei der Forschung und Nutzung viraler Proteine – von Proteincharakterisierung über Inhibitor-Screening bis hin zur VLP- Entwicklung. 
  • Wir bieten Ihnen einen individuellen Gesamtprozess: Kundenspezifische Templatherstellung und Synthesebedingungen, funktionelle Charakterisierung (z.B. Identifikation des aktiven Zentrums, Hämolyse, Elektrophysiologie, zelluläre Toxizität) und Downstream-Anwendung mit der Möglichkiet eines parallelisierten Hochdurchsatz-Screenings.

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Validierung Ihrer mRNA-Pharmaka

Kundenspezifische mRNA-Analytik-Prozesse

© Stock.Adobe.com/ TANATPON/ Thaut Images, Fraunhofer IZI-BB

Wir identifizieren vielversprechende Wirkstoffkandidaten schnell aus Ihren unformulierten und formulierten mRNA (Lipidnanopartikel, LNPs). Durch ein zellfreies, skalierbares System ist unser Screening Ihrer mRNA-Wirkstoffkandidaten zeiteffizient. Die Nutzung von 14C-markierten Aminosäuren erlaubt das Translationsprodukt unter Wahrung der Geheimhaltung ohne Antikörper nachzuweisen. In Kombination mit zellbasierten Assays analysieren wir für Sie Translationseffizienzen, Wirkstoffeigenschaften und Spezifität sowie die Wirksamkeit der mRNA. 

Ihre Vorteile

  • Hochdurchsatz-kompatibler Prozess: Schnelle und effiziente Testung ihrer mRNA auf Translationsfähigkeit, Stabilität, Spezifität und Batch to Batch Variation
  • Geheimhaltung und GLP-Konformität: In vitro Translation erfolgt unter GLP-Konformität und präzise 14C-basierte Analytik ermöglicht die Geheimhaltung Ihrer RNA-Sequenzen
  • Vergleich von unformulierten und formulierten mRNA (LNPs) sowie Analyse des Einflusses von Lipiden

Unsere Angebote  

  • Wir bieten ein Screening zur Translationseffizienz von unformulierten und formulierten mRNAs (LNPs) in zellfreien und zellbasierten Systemen, einschließlich direktem Vergleich von zellfreier Translation mit zellbasierter Transfektion.
  • Im zellfreien System können wir im kleinsten Maßstab Ihre mRNAs und LNPs auf Translationseffizienz testen.
  • Wir führen für Sie In-Vitro-Translationsassays unter GLP-Bedingungen für eine erweiterte QC durch.
  • Nutzen Sie unsere umfassende Charakterisierung von der qualitative Proteinanalytik zur Löslichkeit, Spezifität und Stabilität der mRNA über die zellbasierte Prüfung der Wirksamkeit bis zum Koppeln der mRNA-Analytik mit instrumentellen Analysen wie HPLC.
  • Wir testen für Sie in spezifischen Zellassays die Aufnahme, den endosomalen Escape, Zellinteraktionen oder die Funktionalität des translatierten Target-Proteins von Ihrer mRNA.  

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Metabolisierung von Wirkstoffen

LC-MS-Analytik liefert präzise Metabolisierungsprofile und belastbare Daten zu Reaktionswegen in humanbasierten In-vitro-Systemen, quantifiziert potenzielle Arzneimittelwechselwirkungen und unterstützt ADME/DMPK, Toxikologie sowie die gezielte Entwicklung biokatalytischer Synthesen von Referenzmetaboliten.

Verlässliche In-vitro-Modelle für die Metabolisierung sind ein Schlüssel, um Wirkstoffkandidaten gezielt voranzubringen und ihre Sicherheit zu gewährleisten. Unsere Technologieplattform – bestehend aus zellbasierten, zellfreien und analytischen Methoden – bietet modulare und skalierbare Lösungen für Partner der forschenden Pharmaindustrie, die ihre bestehenden ADME/DMPK-Workflows um präzisere Metabolisierungssysteme erweitern wollen.

Ihre Vorteile

  • Frühzeitige und präzise Identifikation von toxischen Metaboliten
  • Analyse von Wirkstoffinteraktionen auf Ebene der Metabolisierung zur Identifikation potenzieller Arzneimittelwechselwirkungen (Drug-Drug Interactions)
  • Serumfreie Suspensions- & zellfreie Synthesesysteme senken Produktions- und Reinigungsaufwand
  • Biokatalytische Synthesen bieten einfachen Zugang zu Referenzmetaboliten
  • 3R-Beitrag: Präzise und aussagekräftige In-vitro-Modelle verringern den Bedarf an Tierversuchen

Unsere Angebote  

  • Wir nutzen primäre, primär-ähnliche und zelllinienbasierte, humane In-vitro-Lebermodelle für umfassende Metaboliserungsanalysen sowie Wirk- und Toxizitätsstudien. 
  • Unsere Mono-CYP-Zellen und Mikrosomen werden kundenspezifisch hergestellt und gezielt eingesetzt, um CYP-spezifische Metabolisierungsprofile von Wirkstoffkandidaten zu identifizieren.   
  • Wir entwickeln zielgerichtete, biokatalytische Synthesen von Referenzmetaboliten für weiterführende Untersuchungen.
  • Wir konzipieren komplexe Metabolisierungssysteme (z.B. Multi-CYP-Kaskaden) für individualisierte Anwendungen.

Auf unseren Technologieseiten erhalten Sie detaillierte Einblicke zu:

Präzisere Screenings zur Beschleunigung Ihrer Wirkstoffentwicklung

© Fraunhofer IZI-BB
Individualisierbares Mikrophysiologisches System mit integrierter Echtzeitüberwachung für präzise Wirkstoffscreenings. Durch die Kombination von 3D-Zellmodellen, kontrollierter Kultivierung unter Berücksichtigung der Pharmakodynamik sowie langzeitstabiler Sensorik tragen wir zur Beschleunigung der Wirkstoffentwicklung bei und reduzieren den Einsatz von Tierversuchen.

Unser Angebot umfasst die effiziente Entwicklung von Wirkstoffen durch den Einsatz individualisierbarer und automatisierter mikrophysiologischer Systeme. Diese Systeme ermöglichen ein präzises und aussagekräftiges Wirkstoffscreening, das die therapeutische und dosisabhängige Pharmakodynamik berücksichtigt.

Aktuell stehen unsere Leber-, Tumor- und Hautmodelle, die sowohl in 3D-Kulturen als auch in mikrophysiologischen Systemen integriert sind, für Screenings zur Verfügung. Diese Modelle können zudem individuell angepasst und erweitert werden, um spezifischen Forschungsbedürfnissen optimal zu entsprechen.

Ihre Vorteile

  • Verkürzung der Time-to-Market durch beschleunigte Entwicklungsprozesse
  • Anpassbare Systeme: durch Inhouse Rapid Prototyping für Design- und Funktionstests 
  • Aussagekräftige Ergebnisse durch physiologische 3D-Zellmodelle
  • Fortschrittliche Alternativen zu Tierversuchen, die ethische Standards wahren
  • Stabile Echtzeitüberwachung für detaillierte Analyse des Zellmetabolismus für aufschlussreiche Einblicke in Wirkmechanismen

Unsere Angebote  

  • Wir entwickeln maßgeschneiderte mikrophysiologische Systeme, die auf Ihre individuellen Forschungsbedürfnisse zugeschnitten sind.
  • Zellmodelle passen wir gezielt an, um physiologische Bedingungen optimal zu simulieren.
  • Nutzen Sie unsere Dienstleistungen für Auftragsmessungen, bei denen wir Ihre spezifischen Parameter analysieren und umfassende Daten bereitstellen.
  • Je nach Bedarf integrieren wir Sensorik, um relevante Daten in Echtzeit zu erfassen und die Qualität Ihrer Experimente zu maximieren.

Erhalten Sie tiefere Einblicke zu diesen Technologien: