Maßgeschneiderte Medikamente aus dem Supercomputer

Verleihung der Alexander von Humboldt-Professur an Bioinformatiker und Chemiker Jens Meiler

07.05.2019 - Deutschland

Die Alexander von Humboldt-Stiftung verleiht am 9. Mai Prof. Dr. Jens Meiler in Berlin die hochdotierte Alexander von Humboldt-Professur. Der 44-Jährige zählt zu den weltweit renommiertesten Forschern auf dem Gebiet der computergestützten Wirkstoffentwicklung. Er modelliert mithilfe von digitalen Simulationen und künstlicher Intelligenz Proteine, die attraktive Ansatzpunkte für eine Vielzahl von Medikamenten bilden. Ab Januar 2020 wird er an der Medizinischen Fakultät der Universität Leipzig die Pharmazeutische Chemie verstärken.

Die Alexander von Humboldt-Professur ist mit fünf Millionen Euro der höchstdotierte Forschungspreis Deutschlands. Die Auszeichnungen werden am Donnerstagabend durch die Bundesministerin für Bildung und Forschung, Anja Karliczek, und den Präsidenten der Alexander von Humboldt-Stiftung, Prof. Dr. Hans-Christian Pape, verliehen. Seit 2008 vergibt die Stiftung Auszeichnungen an weltweit führende und im Ausland tätige Forscher. Deutsche Hochschulen können sie dann berufen und ihnen so international konkurrenzfähige Bedingungen für zukunftsweisende Forschung bieten.

Gallionsfigur an der Schnittstelle von Medizin, Lebenswissenschaften und Informatik

Mit Prof. Dr. Jens Meiler ist der Universität Leipzig die erste Berufung einer Professur für Pharmazeutische Chemie innerhalb einer Medizinischen Fakultät in Deutschland gelungen. Prof. Meiler wird ein neues Institut zur Wirkstoffentwicklung aufbauen. Dort sollen im Computer entworfene Moleküle hergestellt und getestet werden. Ziel ist es, die biomedizinische Grundlagenforschung an der Universität Leipzig mit der angewandten Forschung an der Medizinischen Fakultät weiter zu verzahnen. Rektorin Prof. Dr. Beate Schücking würdigt den Wissenschaftler: „Jens Meiler wird an unserer Universität die Pharmazie, die Lebenswissenschaften, die Informatik und die Medizin enger zusammenbringen. Er wird eine Gallionsfigur in diesem interdisziplinären Bereich sein und herausragende Forschung auf dem Gebiet der Wirkstoffentwicklung ermöglichen. Zugleich kann die Universität mit ihm die internationale Sichtbarkeit im Bereich der Lebenswissenschaften weiter erhöhen.“ Nach dem Philosophen Prof. Dr. James Conant und dem Altphilologen und Informatiker Prof. Dr. Gregory Ralph Crane kommt mit Meiler nun die dritte Humboldt-Professur an die Universität. „Unsere Studierenden werden natürlich davon profitieren. Sie haben zukünftig die Chance, in ihrem Studium – seien es Vorlesungen oder Laborpraktika – die Spitze der Forschung kennenzulernen und mitzuwirken“, ergänzt der Dekan der Medizinischen Fakultät, Prof. Dr. Christoph Josten.

Computeralgorithmen berechnen Struktur von Proteinen zur passgenauen Wirkstoffentwicklung

Jens Meilers Forschungsinteresse gilt der Entwicklung von Computeralgorithmen, welche nicht nur die Wirkstoffentwicklung beschleunigen können, sondern auch zur Entwicklung maßgeschneiderter Medikamente beitragen. Hierzu kombiniert Meiler dreidimensionale Strukturmodelle mit Verfahren der künstlichen Intelligenz. Er simuliert am Computer zum Beispiel die Struktur von Rezeptoren, welche attraktive Ansatzpunkte für Medikamente bilden. Die Rezeptoren befinden sich an der Zelloberfläche und sind wichtig für die Kommunikation der Zelle mit ihrer Umgebung. Ein detailliertes Verständnis des Aufbaus dieser Rezeptoren helfen bei der Entwicklung neuer Medikamente – etwa für Krebs- oder Alzheimerpatienten. Doch diese Rezeptormoleküle sind komplex gefaltet. In digitalen Simulationen spielt Meiler verschiedene Faltungen durch. Seine Algorithmen helfen dabei, die wahrscheinlichste Form des Proteins zu ermitteln und so ein Modell zu erstellen. Die Forscher wissen dann, an welcher Stelle des Moleküls ein Wirkstoff ansetzen sollte, damit er optimal mit dem Rezeptor wechselwirken kann. Danach helfen seine Algorithmen, die geeigneten Wirkstoffe im Computer zu designen, bevor sie im Labor synthetisiert werden.

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