Biologie mit mathematischen Modellen besser verstehen: Jens Timmer und die Systembiologie

Karlsruhe: Neues Video-Porträt stellt Jens Timmer, theoretischen Physiker und Mitbegründer des Forschungsfelds Systembiologie vor. Er ist Professor an der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und eines der ersten Mitglieder der Hector Fellow Academy. Sein Schwerpunkt liegt in der mathematischen Modellierung biologischer Prozesse.

Wie können mathematische Modelle helfen, die komplexen Abläufe in Zellen und die Wirkung von Medikamenten besser zu verstehen? Diesen Fragen widmet sich Jens Timmer von der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg. Der theoretische Physiker ist einer der führenden Köpfe im Forschungsfeld der Systembiologie – einer interdisziplinären Disziplin, die Physik, Mathematik, Informatik, Biologie und Medizin vereint. Sein Ziel: Ein tiefgreifendes Verständnis der Biologie zu erlangen und die Entwicklungen in der Medizin voranzutreiben.

Im Zentrum von Timmers Arbeit steht die mathematische Modellierung: „Das Ziel der Systembiologie ist nicht, ein mathematisches Modell zu entwickeln. Ein mathematisches Modell ist hübsch und fein, aber das eigentliche Ziel ist, basierend auf diesem Modell, Biologie verstehen zu können – wie die Biologen es mit all ihren (..) Techniken (…) nicht verstehen können.“ Durch mathematische Modelle und Simulationen auf Basis experimenteller Labordaten lassen sich biochemische Prozesse entschlüsseln, Reaktionen vorhersagen und Hypothesen überprüfen. Dieses Vorgehen ermöglicht nicht nur eine gezieltere Planung von Experimenten, sondern beschleunigt auch die Arzneimittelentwicklung und reduziert die Notwendigkeit von Tierversuchen. Ein besonderes Potenzial sieht Timmer in der personalisierten Medizin, in der individualisierte Dosierungen eine effektivere und präzisere Behandlung ermöglichen sollen.

Jens Timmer kooperiert hierfür eng mit renommierten Forschungsinstitutionen, darunter das Deutsche Krebsforschungszentrum in Heidelberg. Ihm liegt viel an daran, die durch die Systembiologie gewonnenen Einsichten als Therapie „ans Bett des Patienten“ zu bringen. Dank Timmers wissenschaftlicher Leistungen verfügen Biolog*innen und Mediziner*innen heute über deutlich tiefergreifende Erkenntnisse zu Erkrankungen wie Tremor, Krebs, Blutarmut oder in der Immunologie.

Jens Timmer ist es zudem ein wichtiges Anliegen, sein Wissen an die nächste Generation von Wissenschaftler*innen weiterzugeben. Seit 2023 betreut er die Nachwuchsforscherin Katharina Lauk bei ihrem Promotionsprojekt. Die junge Forscherin hat Biologie studiert und sich erfolgreich um eine Promotionsstelle bei der Hector Fellow Academy beworben. In ihrem Promotionsprojekt erforscht sie eine seltene Genmutation bei Kindern und hofft, mit ihrer Arbeit zur Entwicklung einer Therapie beizutragen. Sie schätzt sich glücklich über ihre Mitgliedschaft in der Wissenschaftsakademie: „Ohne die Hector Fellow Academy hätte ich jetzt gar nicht die Möglichkeit, das zu machen, was ich jetzt mache. Ich bin richtig angekommen, super Team, hab einen super Prof, bin im Feld personalisierte Medizin, aber trotzdem nicht zu sehr in der Anwendung, kann meinen Teil dazu beitragen, habe viele Möglichkeiten mich zu entfalten.“

Die Hector Fellow Academy veröffentlicht in regelmäßigen Abständen Video-Porträts über die Wissenschaftler*innen ihres Netzwerks. Die Videos geben allgemeinverständliche Einblicke in die vielseitigen Forschungsprojekte der Hector Fellows und der Nachwuchswissenschaftler*innen. Zuschauer*innen erhalten so die Möglichkeit, die Hector Fellow Academy besser kennenzulernen.

Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Prof. Dr. Jens Timmer, Physikalisches Institut, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg

Weitere Informationen:
http://DE: https://youtu.be/yMF4-iG8oak
http://EN: https://youtu.be/6tZdpA5xO-Q