Neue Kooperation für bessere Therapien bei Lungenfibrose

Verbindung von experimenteller und computergestützer Expertise

Idiopathische Lungenfibrose, kurz IPF, führt zur Vernarbung des Lungengewebes. Dadurch verliert die Lunge zunehmend an Funktion was die Lebensqualität der Patient:innen stark beeinträchtigt und im schlimmsten Fall lebensbedrohlich sein kann. Zwar können aktuelle antifibrotische Therapien das Fortschreiten der Erkrankung verlangsamen, doch besteht weiterhin ein hoher ungedeckter medizinischer Bedarf, da es bislang keine Behandlung gibt, die die Krankheit aufhalten oder gar rückgängig machen kann. Die neue Kooperation will dazu beitragen– mit der Entwicklung einer physiologisch relevanteren Plattform für die Arzneimittelentwicklung, die menschliches Lungengewebe mit Einzelzell-Transkriptomanalysen und KI-Modellen kombiniert.

Bei Helmholtz Munich führen zwei Forschungsgruppen die Kooperation: die Research Unit for Precision Regenerative Medicine unter Leitung des Lungenexperten Prof. Herbert Schiller sowie das Institut für Computational Biology unter Leitung des KI-Spezialisten Prof. Fabian Theis. Das Team von Boehringer Ingelheim mit Sitz in Biberach, Baden-Württemberg, wird von Prof. Matthew Thomas geführt, dem Leiter der Immunologie- und Atemwegsforschung des Unternehmens in Deutschland.

Das Schiller-Labor hat fortschrittliche Methoden entwickelt, um die Wirkung von Arzneimitteln auf Einzelzellebene in präzisionsgeschnittenen menschlichen Lungenschnitten (hPCLS) zu analysieren. Dieser Ansatz soll künftig die präklinische Prüfung neuer antifibrotischer Kandidaten unterstützen. „Indem wir direkt mit menschlichem Lungengewebe arbeiten und fortschrittliche rechnergestützte Modelle integrieren, hoffen wir, die zellulären Steuerungsmechanismen der Fibrose im Detail zu verstehen und neue Angriffspunkte für Therapien zu finden“, erklärt Schiller.

Das Theis-Labor bringt seine Expertise in maschinellem Lernen und biomedizinischer KI ein. Das Team entwickelt Modelle, die die Wirkung potenzieller Arzneimittelkandidaten auf Einzelzellebene analysieren und vorhersagen. „Diese Zusammenarbeit ermöglicht es uns, experimentelle Biologie und Data Science zu vereinen, um besser abschätzen zu können, wie mögliche Medikamente – und auch deren Kombinationen – in komplexem menschlichen Gewebe wirken könnten“, erklärt Theis.

Das Forschungszentrum von Boehringer Ingelheim in Biberach gilt als führend in der Entwicklung und Bereitstellung von Medikamenten gegen fibrotische Lungenerkrankungen wie IPF – ein Präparat ist bereits auf dem Markt, eine neue Therapie steht vor der Zulassung. Neben finanzieller Unterstützung stellt das Unternehmen eine Auswahl an Substanzen aus seiner Wirkstoffpipeline für die Tests zur Verfügung. „Wir freuen uns, gemeinsam mit den Wissenschaftlern von Helmholtz Munich neue Technologien zu erforschen, um zukünftige Behandlungsoptionen für IPF weiterzuentwickeln und die Lebensqualität der Patienten weiter zu verbessern“, sagt Matthew Thomas.