Scientist@Sanofi – Friedemann Schmidt: Der digitale Toxikologe

„In der computergestützten Toxikologie entwickeln wir mathematische Modelle, um den Mechanismus unerwünschter Effekte besser zu verstehen“, erklärt Friedemann Schmidt. In frühen Phasen der Arzneimittelentwicklung arbeiten die Sanofi-Forschenden häufig mit großen Substanzbibliotheken, über die außer ihrer pharmazeutischen Wirkung anfänglich kaum etwas bekannt ist. „Die Computertoxikologie gibt uns zunehmend die Mittel an die Hand, Nebenwirkungen von Arzneimitteln früh zu erfassen und zu vermeiden“, verdeutlicht der promovierte Chemiker.

Wirkstoffkandidaten prüfen – Zeit und Ressourcen sparen

So kann der Wirkstoffforscher einen wesentlichen Beitrag dazu leisten, Patient*innen gleichermaßen wirksame und sichere pharmazeutische Produkte zur Verfügung zu stellen. „In der medizinischen Forschung sind Erfolge in der Toxikologie gewissermaßen ein Gegenstück zur Pharmakologie“, beschreibt es Schmidt. Gelingt es seinem Team, problematische Bausteine früh genug in der Wirkstoffsuche zu identifizieren, so gewinnen die Kolleg*innen im weiteren Prozess Zeit, sich von Wirkstoffkandidaten mit unerwünschten Nebeneffekten zu verabschieden und stattdessen mit vielversprechenden Alternativen weiter voranzugehen – das spart Ressourcen, von denen am Ende auch die Patient*innen profitieren. Zudem ermöglicht es nicht zuletzt, auf Studien am Tiermodell zu verzichten. „Das systematische Screening unserer Kandidaten beschleunigt die Entwicklung geeigneter Wirkstoffe und hilft, weniger wirkungsvolle Ansätze rechtzeitig einzustellen“, erläutert der Toxikologe.

Das Wunderwerk Organismus verstehen

Schmidts Antriebsfeder ist seine wissenschaftliche Neugier: „Die Natur hat mit dem lebenden Organismus ein Wunderwerk geschaffen, das wir in verschiedenen Facetten erst zu verstehen beginnen“, sagt der Forscher. Wir betrachten in der Arzneimittelsicherheit ein breites Spektrum möglicher negativer Effekte der Substanzen, zudem müssen die Auswirkungen auf alle Gewebe einbezogen werden, einschließlich aller Mechanismen, wie etwa eine Verstoffwechslung über die Leber oder die Ausscheidung über Niere oder Darm. Die digitalen Technologien helfen ihm und seinem Team dabei, diese Erkenntnisse immer schneller und agiler zu erlangen: „Wir nutzen eine ausgesprochen breite Palette an etablierten und innovativen Methoden“, betont Schmidt. „So zählen wir etwa zu den frühesten Anwendern neuronaler Netze als Kerntechnologie der künstlichen Intelligenz in unserer Forschung. Und in einigen Kernbereichen der Arzneimittelsicherheit, zum Beispiel in Bezug auf Auswirkungen auf das Herz-Kreislauf-System, wird die Simulation von Patientengruppen hoffentlich schon sehr bald zu den präklinischen Standards gehören.“