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Arbeitsgruppe: Netzwerk Pharmakologie für neurovaskuläre Erkrankungen
Erstaunlicherweise nimmt die Effektivität der Arzneimittelforschung derzeit ständig ab. Begründen lässt sich der schlechte translationale Erfolg der biomedizinischen Forschung mit falschen Anreizen, mangelnder Reproduzierbarkeit und anhaltender Publikationsverzerrung. Bedeutend erschwert aber, wird der translationale Erfolg durch unsere derzeitige Definition einer Krankheit, welche durch das betroffene Organ oder ein Symptom definiert wird, nicht aber durch den krankheitsauslösenden Mechanismus. Kürzlich erzielte Durchbrüche in der Genetik und Bioinformatik, welche die Grundlage der Systemmedizin bilden, zielen jedoch darauf ab, Krankheiten aufgrund des verursachenden Mechanismus neu zu definieren, was zu einer präziseren Diagnose und Therapie führen wird. Hierbei stehen vor allem mit der Krankheitsentstehung assoziierten Risiko-Gene im Fokus. Mit dem Ansatz der Systemmedizin werden wir letzten Endes die Ursache und nicht das Symptom behandeln.

Der explosionsartige Aufschwung der Systemmedizin eröffnete ein neues Behandlungskonzept, die sogenannte Netzwerkpharmakologie. Dieses Konzept besagt, dass Krankheiten effektiver durch zwei oder mehrere mechanismusbasierte Medikamente behandelt werden, welche Schlüsselproteine des gleichen kausalen Signalnetzwerks synergistisch modulieren. Wichtig ist, dass diese Strategie nicht mit der üblichen Praxis der Kombinationstherapie verwechselt werden darf, bei der mechanistisch nicht verwandte Medikamente gleichzeitig verschrieben werden, ohne auf einen kausalen Krankheitsmechanismus abzuzielen und diese daher nicht synergistisch wirken. Mit der Netzwerkpharmakologie versuchen wir stattdessen den physiologischen Normalzustand durch eine mechanismusbasierte Behandlung wiederherzustellen.

Im Rahmen unseres wissenschaftlichen Programms NEURONET, entwickeln wir alternative Strategien um den ursächlichen Krankheitsmechanismus zu verstehen, der nach einem Schlaganfall oder einer ähnlichen neurovaskulären Krankheit zu langfristigen Beeinträchtigungen führt. NEURONET nutzt dabei den Ansatz der Netzwerkpharmakologie um in silico eine Therapie gegen die langfristigen Beeinträchtigungen nach einem Schlaganfall zu identifizieren und zusammen mit neu gefundenen, potenziellen Bio- und Entzündungsmarkern aus anderen neurovaskulären Krankheiten, daraus eine neue Strategie zur Früherkennung und Behandlung zu definieren.
 

risk genes


Abbildung. Schlaganfall-assoziierte Risiko-Gene für die nachfolgende Identifikation des Krankheitsmoduls.
Publikationen

Nogales C, Mamdouh ZM, List M, Markus List, Christina Kiel, Ana I. Casas, Harald H.H.W. Schmidt. Network pharmacology: curing causal mechanisms instead of treating symptoms. Trends Pharmacol Sci 2022; 43: 136-150. 2021/12/14.

Ana I. Casas, Hermann A.M. Mucke, Cristian Nogales, Alexandra Petraina, Antonio Cuadrado, Ana I. Rojo, Pietro Ghezzi, Vincent Jaquet, Fiona Augsburger, Francois Dufrasne, Jalal Soubhye, Soni Deshwal, Moises Di Sante, Nina Kaludercic, Fabio Di Lisa, and Harald H.H.W. Schmidt. On the clinical pharmacology of reactive oxygen species. Pharmacological reviews, 2020 Oct;72(4):801-828

Ana I. Casas, Ahmed A. Hassan, Simon J. Larsen, Vanessa Gomez-Rangel, Mahmoud Elbatreek, Pamela W. M. Kleikers, Emre Guney, Javier Egea, Manuela G. Lopez, Jan Baumbach, Harald H.H.W. Schmidt. From single drug targets to synergistic network pharmacology in ischemic stroke. Proc. Natl. Acad. Sci. (PNAS), 2019 Apr 2;116(14):7129- 7136

Friederike Langhauser*, Ana I. Casas*, Vu-Thao-Vi Dao, Emre Guney, Jörg Menche, Eva Geuss, Pamela W.M. Kleikers, Manuela G. López, Albert-L. Barabási, Christoph Kleinschnitz & Harald H.H.W. Schmidt. A diseasome cluster-based drug repurposing of soluble guanylate cyclase activators from smooth muscle relaxation to direct neuroprotection. npj (nature) | Systems Biology & Applications, 2018 Feb 5;4:8. vol.4 (1) pp. 8 *Equally contributed to this work
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