In die Welt der Computermodelle entführten die FIAS-Fellows Roberto Covino und Sebastian Thallmair die Zuhörenden des FIAS Forums. Verständlich und in einprägsamen Bildern schilderten sie, wie digitale Zwillinge Forschungsmöglichkeiten von zellulären und gesundheitsrelevanten Prozessen eröffnen.

Nach einer Einführung von Verwaltungsleiterin Anja Sälzer und Doktorand Thilo Duve nahm FIAS-Senior-Fellow Roberto Covino die Gäste mit auf eine Reise in seine Heimat Italien: Ausgehend von Gallileos Beobachtungen schilderte er, wie erste Modelle, Formeln und numerische Modelle - schrittweise Annäherungen - die Forschung voranbrachten. Heute nehmen solche Rechenschritte Hochleistungscomputer vor, wie sie dem FIAS zu Verfügung stehen. So habe es sechs Monate und den Energieeinsatz einer Kleinstadt benötigt, um die Spike-Proteine des Coronavirus zu berechnen. Die wertvolle Erkenntnis: bewegliche Zucker (Glykane) schützen die Oberfläche des Virus wie Scheibenwischer. Dank der Computermodelle ist es nun möglich, ungeschützte Angriffspunkte für Medikamente und Antikörper zu identifizieren.

FIAS-Fellow Sebastian Thallmair beschrieb, wie die ersten digitalen Zwillinge - Computerkopien als Modelle - entstanden. Was in der Industrie, etwas im Fahrzeugbau, längst selbstverständlich ist, gelangte erst in den letzten Jahren in die Biologie. Wie komplex das sein kann, beschrieb Thallmair in zwei Zahlen: So besteht der Mensch aus rund 7x10²⁷ Atomen - eine Berechnung aller Funktionen ist also völlig unvorstellbar. Beispielsweise rund ein Drittel aller Proteinstrukturen der Bauchspeicheldrüse sind noch nicht einmal bekannt, ein weiteres Drittel nur vermutet. Dennoch wagen sich die FIAS-Teams erfolgreich an die Modellierung lebender Systeme. Ein Erfolg war die Vorhersage wichtiger Proteinstrukturen im Auge (s. News / FIAS). Solche Modellierungen werden künftig die Entwicklung von Medikamenten, die präventive Behandlung und die Zulassung von Medikamenten beschleunigen, so Thallmair. 

Im neuen Exzellenzcluster SCALE werden beide Wissenschaftler und ihre Teams ihr Know-How einbringen (News / FIAS).

In der anschließenden Diskussion und beim Empfang mit Getränken und Snacks zeigten sich die Besucherinnen und Besucher begeistert über die verständlichen und informativen Vorträge und erfragten noch viele weitere Details.