Manche Medikamente müssen über einen längeren Zeitraum eingenommen werden. Aber wie wirken sie mittel- und langfristig auf den Organismus des Patienten?

Aufwendige mathematischer Modelle – sogenannte Multi-Skalen-Simulationstechniken – wie sie Professor Axel Pries mit seinem Team am Institut für Physiologie der Charité - Universitätsmedizin Berlin entwickelt, lassen derartige Vorhersagen zu. Die Wissenschaftler wollen damit unter anderem die kontinuierlichen Anpassungsprozesse von Blutgefäßen an ihre Umgebung modellieren, die für die Aufnahme, Wirkung und Verträglichkeit vieler Arzneimittel relevant sind. Ebenso auch für die Wirkung von Giften. Das Projekt ist Teil des EU-Forschungsvorhabens „Virtual Physical Human“, dessen Ziel es ist, einmal die komplexen biochemischen, physikalischen und mechanischen Funktionen des lebenden menschlichen Körpers simulieren zu können.

Am gleichen Institut entwickelt Juniorprofessorin Andrea Volkamer in-silico-Methoden für die Risikobewertung von Wirkstoffen und Chemikalien. Die Bioinformatikerin speist umfangreiches Wissen über gut erforschte Substanzen und deren Angriffspunkte im Körper in maschinelle Lernprogramme ein, um sie zu trainieren und Vorhersagen über bisher unbekannte Moleküle und ihre möglichen Wirkung auf den Organismus zu machen. Durch beide Forschungsansätze der Charité werden Tierversuche im Sinne des 3R-Prinzips reduziert, weil sie viel gezielter eingesetzt werden können.