Der Begriff in silico leitet sich von dem chemischen Element Silizium ab und beschreibt computerbasierte und mathematische Modelle, mit denen biochemische, physiologische, pharmakologische und toxikologische Vorgänge virtuell simuliert werden können. Mittels In silico-Methoden lässt sich auf Grundlage riesiger Mengen bereits vorhandener Daten die Wechselwirkung von Substanzen mit bestimmten Zellrezeptoren exakt vorausberechnen. In der Pharmaindustrie werden diese Modelle bei der Entwicklung neuer Medikamente eingesetzt, um deren Bioverfügbarkeit zu ermitteln und potenziell gefährliche Wirkstoffe bereits im Vorfeld auszuschließen. Ein Beispiel für ein solches Vorhersagemodell ist das „VirtualToxLab“, mit dem sich potentielle Störungen des Hormonhaushalts, des Stoffwechsels oder die krebsauslösende Wirkung von Wirkstoffen prognostizieren lassen.
In-silico-Modelle wie z.B. das EU-finanzierte Projekt ACGT können zukünftig genaue Erkenntnisse über molekularbiologische Mechanismen liefern, deren Störungen bei der Entstehung von komplexen Erkrankungen wie Krebs oder Diabetes eine Rolle spielen. Außerdem sollen sie eine realistische Vorhersage darüber ermöglichen, wie sich Krankheiten im Laufe der Zeit unter dem Einfluss neuer Behandlungsmethoden entwickeln werden.
Das europäische Großprojekt der EU „Human Brain Project“ will mittels Computersimulationen auf der Basis neurowissenschaftlicher Daten aus aller Welt das menschliche Gehirn in seiner Gesamtheit virtuell darstellen. Damit sollen zukünftig Gehirnfunktionen besser verstanden sowie neue Erkenntnisse über Ursache und Behandlung psychiatrischer und neurologischer Erkrankungen gewonnen werden.
Computerprogramme ermöglichen es Studierenden der Biologie, Human- oder Veterinärmedizin, zahlreiche Tierexperimente wie den klassischen Froschversuch sowie Obduktionen am Bildschirm nachzuvollziehen.
Quellen:
Menschen für Tierrechte – Bundesverband der Tierversuchsgegner e.V.
Ärzte gegen Tierversuche e.V.
VirtualToxLab http://www.biograf.ch
ACGT siehe http://cordis.europa.eu/result/rcn/86061_de.html
Forschungszentrum Jülich