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Bei gleicher Diagnose wirken auch die besten Arzneimittel immer nur bei einem Teil der behandelten Patienten, während ein weiterer Teil von unerwünschten Wirkungen betroffen ist. Dies liegt gleichermaßen an individuellen Besonderheiten in der genetischen Ausstattung, an den Lebensgewohnheiten und an der Art und Ausprägung der Erkrankung. Dabei können sowohl Aufnahme und Abbau von Arzneimitteln wie auch die Wechselwirkung der Substanzen mit den Zielstrukturen individuelle Eigenheiten aufweisen.

Um die Auswahl des für den einzelnen Patienten genau richtigen Medikaments zu verbessern und neue Zielstrukturen für Wirkstoffe zu entwickeln, beschäftigen wir uns mit der Interaktion von diversen Arzneistoffen und auch anderen chemischen Verbindungen mit aus medizinischem Gesichtspunkt relevanten Enzymen (AG Pietsch), Transportern (AG Gründemann) und Kanalproteinen (AG Matthes). Zur Optimierung der individuellen Dosis untersuchen wir den Metabolismus von Arzneistoffen sowie Wirkstoff-Interaktionen und entwickeln mathematisch-statistische Modelle für pharmakokinetisch-pharmakodynamische Zusammenhänge (AG Fuhr). Insbesondere für die Therapieoptimierung mit Antiinfektiva und direkten orale Antikoagulantien bei  Frühgeborenen, Neugeborenen, Kindern und Erwachsenen in der Intensivmedizin prüfen wir die Möglichkeiten des Therapeutischen Drug Monitoring (AG Müller).