Europäische Universitäten simulieren am Computer, wie Arzneimittel im Körper wirken
Billigere Medizin aus dem Großrechner

Medikamenten-Versuche an Tieren können in vielen Fällen bald überföüssig werden. 26 europäische Institute und einige Unternehmen arbeiten im Forschungsprojekt "BioSim" daran, im Computer zu simulieren, wie Arzneimittel im Körper wirken.

KÖLN. An mehr als 900 000 Versuchstieren haben deutsche Forscher im Jahr 2003 neue Medikamente und Medizinprodukte getestet. Doch schon bald könnten viele der Experimente an Mäusen oder Kaninchen überflüssig werden: 26 europäische Institute und einige Unternehmen arbeiten im Forschungsprojekt "BioSim" daran, im Computer zu simulieren, wie Arzneimittel im Körper wirken. Das soll der Pharmaindustrie ermöglichen, schneller bessere Medikamente zu finden und bei jedem Wirkstoff mehrere Millionen Euro zu sparen.

"Bisher wissen wir im Voraus nicht, wie ein Wirkstoff im Körper transformiert wird, was damit in Darm oder Leber passiert", sagt Martin Bertau, Leiter der BioSim-Arbeitsgruppe an der TU Dresden. Heute finden die Forscher die Antworten in langwierigen Tests mit Versuchstieren und Probe-Patienten. Künftig sollen Computersimulationen frühzeitig vor Nebenwirkungen warnen oder Anhaltspunkte für die richtige Dosis des Medikaments liefern.

Die EU fördert das Projekt mit 10,7 Mill. Euro. Sieben deutsche Stellen arbeiten an BioSim mit: Institute aus Berlin, Dresden, Heidelberg, Jülich, Marburg und Potsdam, dazu die Berliner Softwarefirma iAS. Unabhängig von diesem Projekt tüfteln Pharmariesen wie Bayer oder Novartis an eigenen Simulationen. "Wir stecken aber noch in einem frühen Stadium", sagt James Shannon, Leiter der klinischen Entwicklung bei Novartis.

Ein Arzneimittel zu entwickeln, kostet im Schnitt 600 bis 800 Mill. Euro und dauert zehn bis zwölf Jahre. Nach Angaben des Medikamentenherstellers Altana Pharma entfallen davon allein 500 bis 600 Mill. Euro darauf, einmal gefundene Wirkstoffe in Mensch und Tier zu testen.Was allerdings exakt im Innern einer Körperzelle passiert, kann die Software bislang nicht nachstellen. "Das ist zu spezifisch für die einzelnen Wirkstoffe", sagt Stefan Willmann, der bei der Technologie-Tochter des Bayer-Konzerns ein solches Programm mit entwickelt hat.

Die BioSim-Forscher wollen den komplexen Stoffwechsel der Zellen nun dennoch im Computer simulieren. "Es geht um mehrere hundert Gleichungen, die sich alle gegenseitig beeinflussen", sagt Bertau von der TU Dresden. Um die passenden Parameter für die Gleichungen zu finden, durchforstet eine Spezial-Suchmaschine der Software-Firma iAS kiloweise Fachliteratur. Faktoren, die dennoch in keinem Fachaufsatz zu finden sind, sucht das BioSim-Team im Labor. Dafür haben sich die Dresdner Forscher zum Beispiel ein Darm-Modell aus Hefezellen gebaut.

Allerdings müsse eine Simulation immer vereinfachen, sagt Bioinformatik-Professor Thomas Dandekar von der Uni Würzburg, die an BioSim nicht beteiligt ist. "Und das, was man weglässt, kann dann bei den klinischen Tests zu Überraschungen führen." Viele dieser Tests an Menschen und Tieren seien schon allein für die Zulassung eines Medikaments weiter notwendig. "Wenn wir die Tierversuche um 50 Prozent reduzieren könnten, wären wir schon sehr gut", meint der Dresdner BioSim-Leiter Bertau.

Die Arzneimittelhersteller sind skeptischer als die Forscher an den Unis. Eine Simulation könne zwar wenig aussichtsreiche Wirkstoffe aussortieren, die Tests mit Erfolg versprechenden Kandidaten aber kaum ersetzen, meint Siegfried Throm, Geschäftsführer beim Verband forschender Arzneimittelhersteller. Auch Ulrich Thibaut, Vorstandsmitglied bei Altana Pharma, ist überzeugt, dass es noch lange dauern wird, bis Simulationen genau genug sind, einen Großteil der Experimente zu ersetzen. Dabei sind Einsparungen aus Sicht des Novartis-Entwicklers Shannon nicht der einzige Vorteil von Simulationen: "Sie werden die Entwicklung vielleicht kaum billiger machen, aber dafür zu besseren Medikamenten führen."

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