Die Entwicklung von Medikamenten wird immer teurer – und noch gewaltiger ist die Preissteigerung in der immer umfangreicheren Testphase. Das Tufts Center for the Study of Drug Development schätzt den Kapitalbedarf für die Entwicklung eines neuen Medikaments bis zur Marktreife auf 2,9 Milliarden Dollar über zehn Jahre. Damit werden die Hürden in der Medikamentenforschung immer höher, Firmen sind zum Erfolg verdammt, ein Misserfolg kann ein Unternehmen in den Ruin treiben.

Um die Entwicklung preiswerter zu machen, ohne an Qualität zu verlieren, lohnt sich ein Blick in die Produktentwicklung: Hier arbeiten verschiedene Disziplinen eng zusammen an einem gemeinsamen digitalen Modell. Und dieses Modell wird für virtuelle Tests und Simulationen genutzt, die zum einen teure reale Tests ersparen und zum anderen schon in einer sehr frühen Phase einen Ausblick auf die Fähigkeiten des Endprodukts geben.

Die Probleme, die mit Wirkstoffen und Medikamenten gelöst werden sollen, werden immer komplexer, für die einfach zu behandelnden Krankheiten sind schon lange Wirkstoffe gefunden. So wird die Herausforderung an die Entwicklung immer komplexer. Und auch die Wirkmechanismen werden mit zunehmendem und tieferem Wissen immer komplexer, wenn beispielsweise bei Gentherapien ganz am Beginn einer Wirkkette angesetzt werden soll. Hier ist Zusammenarbeit gefragt, zum einen zwischen Grundlagen- und Medikamentenforschung, zum anderen zwischen verschiedenen medizinischen Disziplinen.

In der Pharmaindustrie verlaufen Tests sequentiell, sozusagen mit immer höherem Einsatz, doch leider ist erst die letzte Schleife wirklich aussagekräftig. Man testet einen Wirkstoff zunächst an Zellkulturen, dann an immer höherstehenden Tieren und erst ganz am Ende am Menschen – dem eigentlichen Ziel. So kann es vorkommen, dass ein Wirkstoff alle – sehr teuren – Tests besteht und man erst bei den Tests am Menschen feststellt, dass der Wirkstoff unbrauchbar ist. Wie wäre es, wenn man einen Wirkstoff schon zu Beginn an einem virtuellen Menschmodell testen könnte und sich damit viele teure Fehlversuche sparen könnte?

Nicht zuletzt kann es sich lohnen, ein neues Medikament im Verbund mehrerer Pharmaunternehmen, Forschungseinrichtungen und Computerfirmen zu entwickeln, um zum einen die spezifischen Kenntnisse der Beteiligten zusammenzuführen und zum anderen Risiken zu verteilen.

Computermodelle ermöglichen es, Wirkketten besser zu verstehen und die biologischen Effekte von Medikamenten und Behandlungen besser vorherzusagen. Dies ermöglicht es auch, die immer noch notwendigen realen Tests besser vorzubereiten und zielgenauer durchzuführen. Die sich wandelnde Landschaft der heutigen Forschung zwingt die Bioinformatik, die interdisziplinäre Zusammenarbeit und die gemeinsame Datennutzung zu forcieren.

Diese Entwicklung kann in der Zukunft zu einer tatsächlich personalisierten Medizin führen, wenn man diese Modelle mit echten Patientendaten kombiniert, um Medikamente genau an den einzelnen Patienten anzupassen. So profitieren alle: Forscher, Pharmafirmen und Patienten, von der Digitalisierung.

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