Förderung für Nachwuchswissenschaftler*innen aus aller Welt
Promotionsprojekte
© Katharina Lauk

Mit der mathe­ma­ti­schen Model­lie­rung die Trans­la­tion von Forschungs­er­geb­nis­sen erleichtern

Katha­rina Lauk – Hector Fellow Jens Timmer

Trotz umfas­sen­der Forschung im Bereich der perso­na­li­sier­ten Medizin schaf­fen nach wie vor vielver­spre­chende perso­na­li­sierte Thera­pien nicht die Trans­la­tion in die klini­sche Praxis. In meinem Promo­ti­ons­pro­jekt möchte ich durch die Kombi­na­tion von mecha­nis­ti­scher Model­lie­rung und experi­men­tel­len Metho­den ein Signal­weg-Modell erstel­len, das die Wirkun­gen poten­zi­el­ler Thera­pien vorher­sagt, um damit ideale Krite­rien für eine erleich­terte Trans­la­tion der Forschung zum Patien­ten zu erfüllen.

In der perso­na­li­sier­ten Medizin wird die zugrunde liegende Ursache einer Krank­heit auf Basis spezi­fi­scher Verän­de­run­gen genau charak­te­ri­siert, um diese mit einer geeig­ne­ten zielge­rich­te­ten Thera­pie zu behan­deln. Leider schaf­fen trotz inten­si­ver Forschung in diesem
Bereich vielver­spre­chende perso­na­li­sierte Thera­pien nicht den Sprung in die klini­sche Praxis und bleiben in der wissen­schaft­li­chen Litera­tur stecken.

Bei der Umset­zung in die klini­sche Praxis müssen eine Reihe von Krite­rien berück­sich­tigt werden, die idealer­weise in den
Forschungs­pro­zess integriert werden sollten. Dazu gehören die Beant­wor­tung einer wichti­gen klini­schen Frage, die korrekte Klassi­fi­zie­rung der Ergeb­nisse, die Möglich­keit der Standar­di­sie­rung und die Kosten­ef­fi­zi­enz. Die mathe­ma­ti­sche Beschrei­bung der Krank­heits­dy­na­mik ist ideal, um diese Krite­rien während des Forschungs­pro­zes­ses zu erfül­len und sicher­zu­stel­len, dass die Ergeb­nisse der Grund­la­gen­for­schung nicht in der Trans­la­tion verlo­ren gehen, sondern ihren Weg zum Patien­ten finden.

In meinem Promo­ti­ons­pro­jekt im Rahmen der Hector Fellow Academy plane ich in einem inter­dis­zi­pli­nä­ren Ansatz mit einer Kombi­na­tion aus mathe­ma­ti­scher Diffe­ren­ti­al­glei­chungs-Model­lie­rung, rechne­ri­schen und experi­men­tel­len Analy­sen ein Signal­weg­mo­dell zu erstel­len, das die Wirkung auf poten­zi­elle Arznei­mit­tel voraus­sa­gen kann. Die Vernet­zung mit poten­zi­el­len klini­schen Partnern wird ein Teil meiner Arbeit sein. Durch die gestei­gerte Relevanz und Verläss­lich­keit der mithilfe des Modells generier­ten Forschungs­er­geb­nisse sowie deren erfolg­rei­chen Validie­rung möchte ich verdeut­li­chen, dass mathe­ma­ti­sche Model­lie­rung in der Lage ist, den Trans­la­ti­ons­pro­zess signi­fi­kant zu beschleunigen.

Mit der mathematischen Modellierung die Translation von Forschungsergebnissen erleichtern_Katharina Lauk
Abbil­dung: Erleich­te­rung der Trans­la­tion wissen­schaft­li­cher Forschung in die klini­sche Praxis mittels der mathe­ma­ti­schen Modellierung.

Katha­rina Lauk

Albert-Ludwigs-Univer­si­tät Freiburg
   

Betreut durch

Prof. Dr.

Jens Timmer

Physik, Mathe­ma­tik & Biologie

Hector Fellow seit 2010Disziplinen Jens Timmer