Pharmazeutische Wirkstoffe müssen kontinuierlich weiterentwickelt und verbessert werden. Bei Tabletten hängt beispielsweise die Effizienz, mit der die darin enthaltenen Wirkstoffe vom Körper aufgenommen werden, zu einem großen Teil mit der Art ihrer Beschichtung zusammen. Diese Beschichtungen sollen zudem umweltfreundlich gestaltet sein, und natürlich müssen Medikamente prinzipiell möglichst schnell für PatientInnen zur Verfügung stehen.
Das Grazer Unternehmen Research Center Pharmaceutical Engineering GmbH, kurz RCPE, an dem die Universität Graz mitbeteiligt ist, ist ein weltweit führender Player im Bereich des pharmazeutischen Engineerings – und kann jetzt einen großen Erfolg verbuchen: die US-Behörde für Lebens- und Arzneimittel FDA hat dem RCPE zwei Projekte zugesprochen, die noch heuer starten sollen und mit insgesamt 1,8 Millionen Euro dotiert sind. Rund 600 Anträge gibt es durchschnittlich pro Jahr, nur fünf bis zehn davon vergibt die FDA an europäische Unternehmen.
Dass das RCPE gleich zwei davon erhalten hat, freut den wissenschaftlichen Director, Johannes Khinast: „Es ist eine fantastische Bestätigung unseres Ansatzes zur Lösung von Herausforderungen in der Arzneimittelherstellung. Nachdem wir diesen wichtigen Meilenstein erreicht haben, freuen wir uns jetzt darauf, mit unseren PartnerInnen zusammenzuarbeiten, um ihre Herstellungstechnologien zu verbessern. Das kommt PatientInnen auf der ganzen Welt zugute.“ Beide Projekte konzentrieren sich auf die Nutzung fortschrittlicher Technologien zur Verbesserung der Produktionsprozesse innerhalb der Pharmaindustrie.
Künstliche Intelligenz für bessere Beschichtungen
In enger Zusammenarbeit mit großen globalen Pharmaunternehmen, darunter MSD und Pfizer, wird das RCPE mit den bereitgestellten Mittel den Einsatz der optischen Kohärenztomographie (OCT) zur Echtzeit-Überwachung und Kontrolle des Beschichtungsprozesses von Arzneimitteltabletten untersuchen. Die Integration dieser Technologie in KI- und maschinelle Lernverfahren könnte Forschende in die Lage versetzen, Fehler in der Tablettenbeschichtung zu verhindern.
Optimierte Prozesse durch digitale Simulation
Außerdem wird das RCPE zusammen mit MSD, Pfizer und weiteren KooperationspartnerInnen Pionierarbeit beim Einsatz digitaler Simulationswerkzeuge zur Herstellung von Arzneimitteln und der dazugehörigen Prozessentwicklung leisten. Aufbauend auf früheren Arbeiten wird sich dieses Projekt auf die Entwicklung einer „digital twin“-Plattform zur virtuellen Erforschung von Strategien zur Kontrolle der Arzneimittelproduktion konzentrieren. Diese Plattform wird Produkte, Prozesse und Bedingungen simulieren, um eine frühere Evaluierung sowie Optimierung und Prozess-Scale Up zu ermöglichen, ohne dass umfangreiche laborgestützte Experimente erforderlich sind. Die ForscherInnen erwarten sich daher, dass die Einführung digitaler Simulationen nicht nur die Zeit für die Entwicklung und Herstellung von Medikamenten verringern, sondern auch den Energieverbrauch und den CO2-Fußabdruck für die pharmazeutische Produktion der nächsten Generation schmälern wird.
Thomas Klein, Business Director des RCPE: „Wir freuen uns, dass die FDA das Potenzial erkannt hat, das unsere Projekte für die Industrie und die PatientInnen weltweit bieten. Die Fachkompetenz und das Engagement unseres multidisziplinären Teams haben wesentlich zu unserem Erfolg beigetragen. Wir freuen uns, auf unserem Erbe der Innovation weiter aufzubauen, während wir daran arbeiten, die Entwicklung von Pharmaprodukten durch die Kraft neuer Technologien zu verändern.“
Medikamente gegen Covid-19
Auch in der aktuellen Pandemie trägt das RCPE dazu bei, möglichst rasch ein effektives Medikament zur Behandlung von Covid-19 bereit zu stellen. Seitens der Universität Graz ist der Chemiker C. Oliver Kappe maßgeblich daran beteiligt. Auch er sieht die Förderung aus den USA als Zeichen der Anerkennung für die jahrelangen Forschungen zur Verbesserung pharmazeutischer Wirkstoffe: „Wir sind stolz auf diese Förderung durch die FDA, die sich schon seit Jahren für den verstärkten Einsatz moderner, kontinuierlicher Herstellungsverfahren für pharmazeutische Wirkstoffe einsetzt.“ Im Rahmen des RCPE-Projektes CCFLOW wird an der Universität Graz auf diesem Gebiet intensiv geforscht, unter anderem auch an Projekten, die sich mit der verbesserten Herstellung von Medikamenten zur Behandlung von Covid-19 befassen, wie zum Beispiel Remdesivir. „Die FDA hatte bereits 2015 darauf hingewiesen, dass der Einsatz kontinuierlicher Herstellungsverfahren im Falle einer Pandemie eine höhere Versorgungssicherheit mit Arzneistoffen bewirkt“, unterstreicht Kappe.
Über das RCPE
Das Research Center for Pharmaceutical Engineering (RCPE) ist weltweit führend im Bereich des pharmazeutischen Engineerings. Durch die Optimierung von Produkten und Prozessen unterstützt das RCPE Partner bei der Entwicklung und Herstellung der neuesten Medikamente für Patienten auf der ganzen Welt. Als gemeinnütziges, privates Unternehmen im Besitz der TU Graz (65%), der Universität Graz (20%) und der JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbH (15%) verbindet das RCPE herausragende Wissenschaft, Anwendung und Industrie in einem wirtschaftsorientierten Ansatz.
Das RCPE ist ein K1 COMET-Zentrum im Rahmen des Programms Competence Centres for Excellent Technologies (COMET). Das COMET-Programm wird von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) im Auftrag des Bundesministeriums für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK) und des Bundesministeriums für digitale und wirtschaftliche Angelegenheiten (BMDW) durchgeführt. Auch das Land Steiermark und die Steirische Wirtschaftsförderungsgesellschaft (SFG) fördert Projekte des RCPE.