Vorlesung im Pharmaziestudium

Lehrveranstaltungen von Prof. Dr. Thomas Winckler

Vorlesung im Pharmaziestudium
Foto: Jan-Peter Kasper (Universität Jena)

Was ist Pharmazeutische Biologie?

"Das Fach Pharmazeutische Biologie befasst sich in Forschung und Lehre mit Arzneistoffen biogenen Ursprungs, die aus den verschiedensten Organismen bzw. deren Zellen gewonnen werden, beispielsweise aus Pflanzen, aus Mikroorganismen (Bakterien, Pilze), aus Algen, aus Menschen und aus Tieren. Das Spektrum biogener Arzneistoffe reicht von Primär- und Sekundärstoffen über Vielstoffgemische und fermentationstechnisch/DNA-rekombinationstechnisch gewonnene Produkte (z.B. "Biopharmazeutika") bis hin zu Präparationen lebender Zellen (z.B. Probiotika, Stammzellen). Das Fach vermittelt ein profundes Wissen über Substanzeigenschaften, Analytik, Biosynthesen, Gewinnung und (mikro)biologische Reinheit biogener Arzneistoffe, über deren Pharmakokinetik sowie pharmakologischen und toxikologischen Eigenschaften bis hin zu Wirkmechanismen auf molekularer Ebene." (Auszug aus dem Positionspapier "Pharmazie 2020" der DPhG-Fachgruppe Pharmazeutische Biologie)

Die Approbationsordnung für Apotheker (AAppO) hat der Entwicklung des Faches Pharmazeutische Biologie Rechnung getragen und neben der Lehre von den Naturstoffen und der therapeutischen Anwendung von Heilpflanzen auch den Wissensgebieten der biotechnologischen und gentechnischen Gewinnung von Arzneistoffen sowie zellbiologischen, molekularbiologischen und immunologischen Fragestellungen breiten Raum gegeben. Alle Lehrveranstaltungen werden mit innovativen Lehrkonzepten des kompetenzorientierten Lernens im Hinblick auf Praxisbezug durchgeführt. In diesem Rahmen werden verschiedene Fertigkeiten vermittelt, darunter fachspezifisches Wissen, die Grundlagen des wissenschaftlichen Arbeitens und Forschens, die Förderung der professionellen Zusammenarbeit und Kommunikation, Zeit- und Projektmanagement sowie die Rolle, Haltung und Ethik eines Apothekers / einer Apothekerin  in der Beratung insbesondere in der Selbstmedikation mit pflanzlichen Arzneimitteln.

Lehrveranstaltungen im 5. Semester

Vorlesung Biogene Arzneistoffe Inhalt einblenden

Wieder im Wintersemester 2020/21

Pharmazeutische Biologie befasst sich im Sinne des älteren Begriffes "Pharmakognosie" mit der theoretischen Lehre und der praktischen Anwendung von biogenen Stoffen in der Therapie von Krankheiten. Entsprechend der Jahrtausende alten traditionellen Anwendung von Heilpflanzen liegt der Schwerpunkt der Lehre in der Pharmazeutischen Biologie in der Regel auf Stoffen aus dem Sekundärstoffwechsel von Pflanzen, allerdings werden therapeutisch relevante biogene Stoffe zunehmend auch aus Mikroorganismen wie Bakterien und Pilzen, marinen Algen oder anderen Quellen gewonnen. Heute besteht rund die Hälfte aller im Arzneimittelschatz vorhandenen Wirkstoffe aus Naturstoffen, Naturstoffderivaten, oder Synthetika, deren Wirkprinzip auf Naturstoffen basiert. Die Kenntnis von den Strukturen großer Naturstoffgruppen und der natürlichen Biosynthese von Naturstoffen im Sekundärstoffwechsel bilden die wissenschaftliche Grundlage für das Verständnis ihrer Pharmakologie und therapeutischen Anwendung. Die Vorlesung vermittelt dieses Wissen mit einem starken Focus auf in der Praxis für therapeutische Anwendungen relevante Zubereitungen aus Arzneidrogen oder isolierte Naturstoffe, also den "biogenen Arzneistoffen".     

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Praktikum Biochemische Untersuchungen einschließlich Klinische Chemie Inhalt einblenden

Im Wintersemester 2020/21 vom 02.-19.02.2021

Organisation und Ablauf des Praktikums muss wahrscheinlich kurzfristig der aktuellen Coronavirus-Situation angepasst werden. Bitte achten Sie auf die Aushänge und Notizen auf der Homepage der Pharmazeutischen Biologie!

Laborwerte sind für Diagnose und Therapiekontrolle von Krankheiten von elementarer Bedeutung, Kenntnisse darüber für eine Tätigkeit in der Offizin- und Krankenhausapotheke unerlässlich. Die Studierenden führen im Praktikum in Urin und Kapillarblut Untersuchungen von Laborparametern durch, die in der heilberuflichen Routine eine große Rolle spielen, z.B. Blutzucker, Blutfette, Blutbild/Hämatologie, Gerinnungsparameter, Enzyme, Harndiagnostik, Harnsteine. Dabei kommen auch handelsübliche, patientennahe Methoden (Point-of-Care-Tests) zur Anwendung. Des Weiteren werden Blutgruppenbestimmungen und einfache immunologische Tests (Schwangerschaftstest, Drogen, FOB) durchgeführt.

Das Praktikum wird in zwei Teilen durchgeführt, wobei der erste Teil in der Abteilung Pharmazeutische/Medizinische Chemie (Prof. G. Scriba, PD A. Seeling) und der zweite Teil in der Abteilung Pharmazeutische Biologie (Prof. T. Winckler) angeboten wird.

Das Praktikum richtet sich an Studierende des 5. Fachsemesters. Das theoretische Wissen über die in dem Praktikum behandelten Themen wird in der begleitenden Vorlesung „Grundlagen der Klinischen Chemie“ (Prof. G. Scriba) erworben.

Anmeldung:
Teil A: Aushang einer Einschreibeliste am Lehrstuhl für Pharmazeutische/Medizinische Chemie
Teil B: Aushang einer Einschreibeliste am Lehrstuhl für Pharmazeutische Biologie

Zugangsvoraussetzung nach Studienplan:
– Zulassung zum 1. Staatsexamen (siehe § 15(5) AAppO)
– Bestehen eines Antestates ca. 1 Woche vor Praktikumsbeginn

Abschlussprüfung:
Klausur

Literatur:
Dörner: Taschenlehrbuch Klinische Chemie und Hämatologie, 8. Auflage (2013), Georg Thieme Verlag

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Lehrveranstaltungen im 6. Semester

Vorlesung Grundlagen der Immunbiologie Inhalt einblenden

Aufgrund einer Umstellung der Vorlesungen im Hauptstudium wird im Wintersemester 2020/21 KEINE Vorlesung "Grundlagen der Immunbiologie" stattfinden. Die Vorlesung läuft turnusmäßig erst wieder im Sommersemester 2021.

Kaum eine Disziplin innerhalb der biologischen Wissenschaften hat in den vergangenen Jahrzehnten einen so reichen Erkenntnisgewinn hervorgebracht wie die Immunbiologie. Viele Krankheiten haben ihre Ursachen in Fehlfunktionen des Immunsystems und die immer genauere Kenntnis von immunpathologischen Zusammenhängen ist die Grundlage für die Entwicklung und Anwendung neuer Therapeutika für komplexe Krankheitsbilder wie Autoimmunerkrankungen und Tumorerkrankungen oder den Infektionsschutz durch Impfungen. Daher wird die Kenntnis immunologischer Zusammenhänge für das Verständnis der Wirkung von Arzneistoffen, die als Immuntherapeutika eingesetzt werden, für Apothekerinnen und Apotheker immer wichtiger.

Die Vorlesung vermittelt die wichtigsten immunologischen Zusammenhänge und legt den Grundstein für das Verständnis der Inhalte der Vorlesung "Biopharmazeutika (Teil 2)" im 7. Semester, die einen Schwerpunkt auf der Herstellung und Anwendung von Immuntherapeutika hat. Ein weiterer Schwerpunkt der Vorlesung ist die Funktionsweise von Impfstoffen.  

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Vorlesung Biopharmazeutika (Teil 1) Inhalt einblenden

Wieder im Sommersemester 2021

Die "DNA-Rekombinationstechnologie" (Gentechnik) ist die Grundlage für die Erforschung komplexer zellbiologischer Zusammenhänge, für die Suche nach Pathogenitätsmechanismen und nach neuen Zielen für Wirkstoffe und für die großtechnische Produktion therapeutisch eingesetzter Proteine. Die auf gentechnischem Weg hergestellten Proteinwirkstoffe und die daraus hergestellten Arzneimittel, die auch als Biopharmazeutika bezeichnet werden, machen heute mehr als ein Viertel des Umsatzes mit Arzneimitteln aus, sodass sich Arzneimittelfachleute neben ihrem Fachwissen über die Gewinnung und Anwendung chemisch-synthetischer oder natürlicher niedermolekularer Wirkstoffe auch im Umgang mit Biopharmazeutika bilden müssen. In der Vorlesung werden die modernen Methoden und Konzepte der gentechnischen Herstellung von Proteinwirkstoffen "vom Gen zum Wirkstoff" erklärt..

Themen im Teil 1 der Vorlesung sind u.a.:

  • Strategien zur gentechnischen Herstellung von Proteinwirkstoffen
  • Transgenesis - Tiermodelle
  • Besonderheiten in der Anwendung von Biopharmazeutika
  • Biosimilars
  • Therapie mit Proteinwirkstoffen (u.a. Hormon- und Enzym-Ersatztherapie)

Teil 2 der Vorlesung findet im 7. Semester statt.

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Lehrveranstaltungen im 7. Semester

Vorlesung Biopharmazeutika (Teil 2) Inhalt einblenden

Wieder im Wintersemester 2020/21

Der zweite Teil der Vorlesung Biopharmazeutika (Teil 1 im 6. Semester) beschäftigt sich unter anderem mit Wirkstoffen, die aus dem Immunsystem stammen und die als Immuntherapeutika eingesetzt werden. Ein besonderer Schwerpunkt ist die Gewinnung und Anwendung "therapeutischer Antikörper".

Themen im Teil 2 der Vorlesung sind u.a.:

  • Gewinnung monoklonaler Antikörper
  • Therapie mit Proteinwirkstoffen am Beispiel verschiedener Autoimmunerkrankungen und Turmorerkrankungen
  • Zelltherapie
  • Gentherapie
  • Genomeditierung
  • Pharmakogenetik

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Vorlesung Biogene Arzneistoffe: Phytotherapie Inhalt einblenden

Wieder im Wintersemester 2020/21

Die moderne Pharmakotherapie hat ihre Wurzeln in der Jahrtausende alten "traditionellen Medizin" mit Heilpflanzen und anderen in der Natur vorkommenden Stoffen. Heute befindet sich die wissenschaftlich fundierte ("rationale") Phytotherapie in einem Spannungsfeld zwischen Evidenz-basierter Medizin, traditioneller Anwendung und alternativen Heilmethoden. "Natürliche" Behandlungsalternativen werden von Kunden und Patienten in Apotheken immer häufiger als vermeintlich wirksame und nebenwirkungsfreie Alternativen zu "Chemie enthaltenden Medikamenten" nachgefragt. Daher sollten Apothekerinnen und Apotheker die durchaus fundamentalen Unterschiede in den vom Gesetzgeber als "Besondere Therapierichtungen" bezeichneten Therapieansätzen verstehen. In der Vorlesung liegt der Schwerpunkt auf der nach wissenschaftlichen Grundsätzen, also dem Prinzip der pharmakologischen Wirkung und dem Wirksamkeitsnachweis durch klinische Studien, durchgeführten Phytotherapie. Es wird aber beispielsweise auch das Prinzip der Homöopathie erklärt, die auf einem grundsätzlich anderen Gedankengebäude basiert als die rationale Phytotherapie.

Themen der Vorlesung sind u.a.

  • Gesetzliche Regelungen der Zulassung von Phytotherapeutika
  • Zubereitungen aus Arzneipflanzen als Grundlagen für Fertigarzneimittel
  • Abgrenzung von Phytotpharmaka zu Nahrungsergänzungsmitteln und anderen pflanzlichen Produkten
  • Wissenschaftliche Evidenz für Wirksamkeit von Arzneidrogen in verschiedenen Indikationen
  • Prinzip der Homöopathie

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Praktikum Pharmazeutische Biologie III Inhalt einblenden

Im Wintersemester 2020/21 vom 19.10.2020 bis 27.11.2020

Organisation und Ablauf des Praktikums muss wahrscheinlich kurzfristig der aktuellen Coronavirus-Situation angepasst werden. Bitte achten Sie auf die Aushänge und Notizen auf der Homepage der Pharmazeutischen Biologie!

Der Lehrstuhl für Pharmazeutische Biologie bietet für Studierende des 7. Fachsemesters jeweils zu Beginn des Wintersemesters das Praktikum „Pharmazeutische Biologie III“ (6 SWS) an. Das Praktikum ist mit jeweils der Hälfte der Arbeitszeit in den Kursteil "Phytochemische Untersuchungen" (Kursteil A) und "Einführung in DNA-Rekombinationstechnologie" (Kursteil B) unterteilt. 

Zubereitungen aus Arzneipflanzen sind Vielstoffgemische und werden aus komplexen Matrizes gewonnen. Die besonderen Herausforderungen zu erkennen und zu bewältigen, die sich daraus für analytische Methoden ergeben, ist das Hauptlernziel in Teil A des Praktikums. Neben den aus chemisch-analytischen Praktika bekannten Verfahren (Nasschemie, DC, GC, HPLC, UV, IR) kommen spezielle phytochemische Methoden wie die Wasserdampfdestillation zur Anwendung. Höhepunkte des Praktikums sind die Isolierung eines Naturstoffs und die Identifizierung eines pflanzlichen Arzneimittels mit einfachen, auch in der Apotheke durchführbaren Methoden. 

Im Teil B des Praktikums wird den Studierenden vermittelt, wie man prinzipiell ein Wirt-Vektor-System für die Herstellung von Proteinwirkstoffen konstruieren kann. Dazu werden von den Studierenden die Gene verschiedener therapeutisch relevanter Proteine in einen bakteriellen Expressionsvektor "kloniert" und anschließend das entsprechende Protein hergestellt. In dem Kursteil werden die Studierenden auch dazu angeleitet, relevante Informationen zu Genen und Proteinen in wissenschaftlichen Datenbanken sowie Informationen über die exprimierten Proteinwirkstoffe online zu recherchieren.

Das theoretische Wissen über die in dem Praktikum behandelten Themen wird in den Vorlesungen über „Biogene Arzneistoffe“ und „Biopharmazeutika“ (Prof. T. Winckler) erworben.

Anmeldung:
Aushang einer Einschreibeliste am Ende des 6. Semesters

Zugangsvoraussetzung nach Studienplan:
– Bestandenes Praktikum „Arzneistoffanalytik“ im 6. Fachsemester
– Bestehen eines Antestates (jeweils ca. 4 Wochen vor Beginn des Wintersemesters)

Abschlussprüfung:
Klausur

Literatur:
Adam, Becker: Pharmazeutische Biologie 4, Analytik biogener Arzneistoffe (2000), Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft
Dingermann, Winckler, Zündorf: Gentechnik – Biotechnik, 3. Auflage (2019), Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft

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Arbeitsplatz gentechnisches Praktikum Foto: Thomas Winckler

Lehrveranstaltungen im 8. Semester

Seminar Biogene Arzneimittel Inhalt einblenden

Wieder im Sommersemester 2021

Im Seminar "Biogene Arzneimittel" des 8. Fachsemesters werden klinische Studien interpretiert, in denen die Wirksamkeit von Phytopharmaka oder Biopharmazeutika geprüft wurde. Die Studierenden halten einen Vortrag, in dem zum Hintergrund der in der jeweiligen Studie adressierten Krankheit, dem geprüften Wirkstoff und dem Ausgang der Studie berichtet wird. Das theoretische Wissen über die in dem Seminar behandelten Themen wird in den Vorlesungen über „Biogene Arzneistoffe“ und „Biopharmazeutika“ erworben.     

Anmeldung:
Aushang einer Einschreibeliste am Ende des 7. Semesters

Zugangsvoraussetzung nach Studienplan:
Bestandenes Praktikum "Pharmazeutische Biologie III"

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Zusatzangebot: Seminar Biomedizinische Ethik Inhalt einblenden

Wieder im Sommersemester 2021

Ethische Fragestellungen spielen im Kontakt mit hilfesuchenden Personen nicht nur in der Medizin, sondern auch in der Pharmazie eine große Rolle. Viele Aspekte des moralischen Handelns im Umgang mit Patienten und in der Anwendung moderner biomedizinischer Behandlungsmethoden sind nachvollziehbar eher für Ärztinnen und Ärzte als für Apothekerinnen und Apotheker praxisrelevant, allerdings gibt es im pharmzeutischen und medizinischen Umfeld hinsichtlichn ethischer Grundsätze vielfach auch Gemeinsamkeiten. Es wäre wünschenswert, wenn Pharmazie-Studierende im Studium den Freiraum bekämen, über ethische Aspekte ihres zukünftig ausgeübten freien Heilberufes zu reflektieren. Leider sind ethische Fragestellungen bislang nicht explizit in Form separater Lehrveranstaltungen im Curriculum des Pharmazie-Studiums abgebildet. Daher ist das Seminar "Biomedizinische Ethik" als Zusatzangebot an die Pharmazie-Studierenden aufzufassen. 

In dem angebotenen Seminar können nicht alle Aspekte einer "Pharmazieethik" behandelt werden. Die Lehrveranstaltung hat eher das Ziel, die methodischen Grundlagen neuerer biomedizinischer Methoden zu erklären und hinsichtlich ihrer Anwendung am Menschen ethisch zu hinterfragen. Dabei geht es u.a. um folgende Themen:

  • Einführung: Ethik als Wissenschaft der Moral
  • Methoden der Gendiagnostik / Pränataldiagnostik
  • In-vitro-Fertilisation und Präimplantationsdiagnostik: Moralischer Status des extrakorporalen menschlichen Embryos
  • Genomeditierung
  • Therapie mit embryonalen Stammzellen
  • Therapeutisches und reproduktives Klonen
  • Abstammungsanalyse

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Praktikum Wahlpflichtfach Inhalt einblenden

Ziel des Praktikums ist die Durchführung eines Forschungsprojektes in einem der fünf pharmazeutischen Kernfächer. Die praktische Projektarbeit findet in den jeweiligen Arbeitsgruppen am Institut für Pharmazie der FSU Jena oder an einem der Jenaer außeruniversitären Forschungsinstitute statt. Das Wahlpflichtfach ist Teil des 8. Studiensemesters, allerdings erfolgt die Durchführung des Projektes üblicherweise in der vorlesungsfreien Zeit nach dem 7. Fachsemester (in den "Wintersemester-Ferien"). Die Studierenden verfassen über ihre jeweiligen Projekte einen schriftlichen Bericht und halten einen Vortrag, in dem über die wichtigsten Ergebnisse der Arbeiten berichtet wird.      

Anmeldung:
Ausgabe einer Einschreibeliste jeweils im Dezember eines Jahres durch den Wahlpflichtfach-Koordinator (Prof. T. Winckler). 

Zugangsvoraussetzung nach Studienplan:
Bestehen aller Scheine des 7. Semesters . Aus terminlichen Gründen gibt es zwei Ausnahmen, bei denen die Zulassung zu den Abschlussklausuren ausreicht:
– Zulassung zur Abschlussklausur des Praktikums "Pharmazeutische Technologie"
– Zulassung zur Klausur der Lehrveranstaltung "Pharmakotherapie"

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