COVID-19, Alzheimer und Krebs:Mit Algorithmen auf Medikamentensuche

23. September 2020, von MIN-Dekanat

Foto: CDC/ Alissa Eckert, MS; Dan Higgins, MAM

Jan Baumbach, Professor für Experimentelle Bioinformatik an der Technischen Universität München, hat eine Analyseplattform entwickelt, mit der Medikamente zur Behandlung des Coronavirus gesucht werden können. Nun hat der Professor einen Ruf an die Universität Hamburg angenommen und stellt seine Forschung am Mittwoch in einer digitalen Vortragsreihe vor.

Parkinson, Krebs und Alzheimer – es sind diese komplexen Krankheiten, mit denen sich Prof. Jan Baumbach hauptsächlich beschäftigt. Er entwickelt Algorithmen und maschinelle Lernverfahren, um aus molekularbiologischen Daten Informationen zu gewinnen, welche die Mechanismen von Krankheiten aufdecken. Kernziel ist, die Krankheitsmechanismen besser zu verstehen, um daraus individuelle computergestützte Behandlungsmöglichkeiten abzuleiten.

Online-Plattform zur Suche von Medikamenten für COVID-19

Als SARS-CoV-2 die Welt zu Beginn des Jahres stillgelegte, kam Baumbach die Idee, seine Forschungsansätze auch auf diese virale Infektionskrankheit zu übertragen. Innerhalb von vier Wochen entwickelte sein Team, bestehend aus 15 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, eine Online-Datenanalyseplattform, den Coronavirus Explorer (CoVex). Die Idee: Es sollen keine neuen Medikamente entwickelt, sondern bereits bestehende und zugelassene Medikamente zur Bekämpfung des Virus gesucht werden. „Dafür haben wir über zehn international verfügbare Datenbanken kombiniert und mehrere Algorithmen entwickelt, die in der Lage sind, Netzwerke zwischen den Wirkstoffen zu erkennen“, sagt der Bioinformatiker. „Und mit diesem netzwerkbasierten Ansatz kann die Identifizierung potenzieller Arzneimittel beschleunigt werden.“

Eine weitere Besonderheit dieser Vorgehensweise ist, dass es sich bei den Arzneimitteln in der Datenbank um solche handelt, die sich nicht gegen die Proteine des Virus richten, sondern gegen die Interaktionspartner in den menschlichen Zellen. „So werden die Stoffwechselwege in den menschlichen Zellen blockiert, die das Virus benötigt, um sich zu vermehren“, sagt Baumbach.

Forschung im Leibniz-WissenschaftsCampus InterAct

Nun hat Prof. Baumbach einen Ruf der Universität Hamburg angenommen und wird in Zukunft die Professur „Computational Systems Biology“ besetzen. Hier wird er vermehrt in Richtung Infektions- und Entzündungsforschung arbeiten. Die Professur ist am Fachbereich Informatik angesiedelt und Teil des Leibniz-WissenschaftsCampus „Integrative Analysis of pathogen-induced Compartments“ (InterACt).

Webseite und Blog der Online-Datenanalyseplattform CoVex: exbio.wzw.tum.de/covex/