Biowissenschaften

Die Lösungen aus dem Bereich der Biowissenschaften haben das Potenzial, die nachhaltige Entwicklung in der Wirkstoffforschung deutlich anzuschieben, indem sie umweltfreundliche, kostengünstige und effiziente Methoden während des gesamten Lebenszyklus der Arzneimittelentwicklung fördern. So tragen die Lösungen der Biowissenschaften zur nachhaltigen Wirkstoffforschung bei:

• In-silico-Tests: Mithilfe der In-silico-Modellierung und -Simulation können Forscher vorhersagen, wie Medikamente mit ihren biologischen Zielmolekülen interagieren werden. In-silico-Tests reduzieren den Bedarf an umfangreichen Laborexperimenten und Tierversuchen, sparen Ressourcen und reduzieren Abfälle.
• KI und maschinelles Lernen: Die Anwendung dieser Technologien zur schnelleren und genaueren Identifizierung vielversprechender Wirkstoffkandidaten führt zu einer effizienteren Nutzung der Ressourcen und einer Verringerung des CO2-Fußabdrucks in den Prozessen der Wirkstoffforschung.
• Grüne Chemie: Die Verwendung chemischer Prozesse, die gefährliche Stoffe reduzieren oder eliminieren, minimiert die Umweltauswirkungen und verbessert die Sicherheit bei der Arzneimittelherstellung.
• Biomarker-Entdeckung: Die Identifizierung spezifischer biologischer Marker für Krankheiten mithilfe von Vorhersagemodellen ermöglicht eine gezielte Arzneimittelentwicklung, wodurch der Bedarf an breitgefächerten Medikamenten reduziert wird, die möglicherweise größere Auswirkungen auf die Umwelt und Gesundheit haben.
• Umweltfreundliche Beschaffung: Die Gewährleistung einer nachhaltigen Beschaffung nachhaltiger Materialien für die Arzneimittelproduktion hat Auswirkungen auf Ökosysteme und lokale Gemeinschaften.
• Grüne Fertigung: Die Implementierung von Prozessen wie virtuellen Tests in der Arzneimittelherstellung hilft, den Energieverbrauch, den Wasserverbrauch und die Entstehung von Abfällen zu reduzieren.

Die Biowissenschaften umfassen eine breite Palette wissenschaftlicher Disziplinen, die verschiedene Aspekte von lebenden Organismen untersuchen. Durch In-silico-Modellierung und -Simulation transformieren die Biowissenschaften die gesamte Wirkstoffforschungs- und -entwicklungspipeline, beschleunigen die Identifizierung hochwertiger Arzneimittelkandidaten, optimieren ihre Entwicklungs- und Herstellungsprozesse und gewährleisten, dass die Endprodukte sicher, wirksam und nachhaltig sind. Dieser integrierte Ansatz beschleunigt nicht nur die Bereitstellung neuer Therapeutika an Patienten, sondern unterstützt auch das übergreifende Ziel einer nachhaltigen Entwicklung in der pharmazeutischen Industrie.

Hier sind einige der wichtigsten Bereiche und ihre Schwerpunkte:

1. Biotechnologie: Anwendung von Wissen aus verschiedenen Biowissenschaften zur Entwicklung von Technologien und Produkten, die Gesundheit, Nahrungsmittelproduktion und ökologische Nachhaltigkeit verbessern.
2. Wirkstoffforschung und -Design: Schwerpunkt auf Zielerkennung und -validierung, virtuellem Screening und Leitstruktur-Optimierung durch molekulare Modellierung und Simulation sowie KI und maschinelles Lernen.
3. Präklinische und klinische Entwicklung: Konzentration auf die Vorhersage von Pharmakokinetik und Pharmakodynamik (PK/PD) sowie auf die Toxizität potenzieller Arzneimittelkandidaten. Sie hilft so bei der Entwicklung sichererer Medikamente mit optimaler Rezeptur und Dosierung.
4. Fertigung und Qualitätskontrolle: Zu den Schwerpunktbereichen gehört die Prozessverbesserung zur Optimierung und Skalierung von Fertigungsprozessen, um Qualität und Effizienz zu gewährleisten. Ein weiterer Schwerpunktbereich ist „Quality by Design“, in dem potenzielle Fertigungsprobleme vorhergesagt und überwacht werden, um eine gleichbleibende Produktqualität zu fördern.