Beschreibung

Systembiologie: Fortschritte in der Medizin mit Hilfe aus der Mathematik

Systembiologie ist ein interdisziplinäres Forschungsfeld, das mit den quantitativen Methoden der Informatik und Mathematik arbeitet, um komplexe biologische Vorgänge zu verstehen. Dabei werden biologische Systeme in deren Gesamtheit untersucht, um ein integriertes Bild aller regulatorischen Prozesse über alle Ebenen, vom Genom über das Proteom zu den Organellen bis hin zum Verhalten und zur Biomechanik des Gesamtorganismus zu bekommen. 

Heute schon kommen die Methoden und Ergebnisse des noch neuen Forschungsfeldes in der Medizin zum Einsatz. Erkrankt z.B. ein Patient an einem Tumor, ändern sich viele Werte in seinem Stoffwechsel: Genexpression, Translationsrate bestimmter Tumormarker, Wachstumsfaktoren und Hormone sind betroffen. Bestimmte Behandlungen, z.B. mit Medikamenten oder Bestrahlung, ändern dann einzelne Faktoren, was wiederum zu einer Verschiebung des gesamten Gefüges mit unterschiedlichen Auswirkungen führt. Die quantitative Erfassung dieser Veränderungen bildet eine Basis für die Aufstellung von mathematischen Modellen für die Stoffwechselvorgänge. Diese Modelle helfen Ärzten dabei, eine geeignete Therapie zu wählen und Nebenwirkungen vorauszuberechnen.

Bei der MINT-Excellence-Akademie zum Thema Systembiologie auf dem Biotech-Campus Buch in Berlin schlüpft ihr in die Rolle von Biologen und Mathematikern: Ihr modelliert einfache biologische Vorgänge und „kocht“ diese im Labor nach. Nebenbei begleitet ihr Bioinformatiker und Biologen bei ihrer täglichen Arbeit in einem der weltweit führenden Forschungsinstitute, dem Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz Gemeinschaft. Ein wissenschaftliches Symposium bildet den krönenden Abschluss der Akademie.