Die Systembiologie ist inzwischen in der Lage, den Phänotyp kompletter Organismen am Computermodell zu studieren. Dieses Wissen kann dafür genutzt werden, um pharmazeutisch relevante Zielmoleküle zu identifizieren. Der nächste Schritt besteht nun darin, die Beeinträchtigung eines biologischen Systems durch einen zu entwickelnden Wirkstoff zu charakterisieren sowie Konsequenzen für den Wirkstoff-Nutzwert und die Therapie abzuschätzen. Das Nachwuchsgruppen-Projekt Meth4SysPharm arbeitet an genau diesem nächsten Schritt und hat das Ziel, hier neuartige mathematische Modellierungstechniken zu entwickeln.

Es ist geplant, auf der Ebene der Wirkstoff-Zielmolekül-Interaktion neuartige mathematische Methoden zu entwickeln, um diese zu quantifizieren. In Kombination mit pharmakokinetischer Modellierung erlaubt dieses Vorgehen, Wirkstoffeffekte in Abhängigkeit von Wirkstoffgabe und Wirkstoffdosierung zeitlich aufzulösen. Am Beispiel von HIV-1 sollen mögliche mutagene Pfade der Wirkstoff-Resistenzentwicklung studiert werden, um möglichst realistische Vorhersagen über die induzierte evolutionäre Dynamik zu treffen. Ferner ist vorgesehen, neuartige Methoden zur optimalen Therapieplanung zu entwickeln und auf das HIV-Modellsystem anzuwenden. Das Projekt befasst sich also mit dem gesamten Prozess – vom Zielmolekül bis zur Therapie – und wird methodische Fortschritte generieren, die die Weiterentwicklung der Systembiologie in Richtung System-Pharmakologie bestärkt.