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Zu Risiken und Nebenwirkungen fragen Sie Ihren Mathematiker

- Mathematik als Schlüssel zur Zukunft der Medizin -

Im Gegensatz zu den eher statischen Genen eines Menschen oder Tiers sind die Proteine im menschlichen Kürper hoch dynamisch, d.h. die Zusammensetzung wie auch die Konzentration der einzelnen Proteine ändert sich über den Tag teilweise dramatisch und wird beeinflusst durch z.B. Umwelteinflüsse, Medikamente oder Krankheiten. Neuste Verfahren ermöglichen das Bestimmen der (relativen) Konzentrationen von Proteinen in Körperflüssigkeiten, wie zum Beispiel im Blut. In jedem Blutstropfen schwimmt ein vielfältiges Gemisch dieser Eiweisse; Art und Menge variieren von Mensch zu Mensch. Innerhalb dieses hoch-komplexen und teilweise chaotischen Gemisches lassen sich auch Veränderungen  und Strukturen entdecken, die durch Krankheiten hervorgerufen werden. Jede Krankheit verändert dabei eine ganz bestimmte Menge von Proteinen (bzw. deren Konzentration) in einer charakteristischen Art und Weise und besitzt damit einen eindeutigen Fingerabdruck.

Kennt man die an einem Fingerabdruck beteiligten Moleküle, kann man diese genauer analysieren. Einer der wichtigen Punkte in dieser Analyse ist die Bestimmung der typischen Formen, die ein Molekül annehmen kann. Sind die Hauptformen eines Moleküls bekannt, kann ein Schritt beginnen, der der Medizin in den kommenden Jahren vermutlich neue Wege öffnen wird: die Entwicklung von auf diese Krankheit spezialisierte Medikamenten und Wirkstoffe.

Dieser Vortrag beschreibt die mathematischen Methoden und Verfahren, mit denen die "blutigen Fingerabdrücke" gefunden werden und die anschliessenden Analysen durchgeführt werden können. Wir zeigen außerdem, wie hochmoderne Computerprozessoren, die z.B. in einer Playstation III oder einer Grafikkarte der neusten Generation stecken, dabei helfen, die Analysezeiten von mehren Stunden auf ein paar Minuten zu verkürzen.