Markenzeichen MTZ® - das Stiftungsportrait

Gerade aber bei der Bekämpfung hochkomplexer systemischer Erkrankungen wie Krebs- und Stoffwechselerkrankungen (u.a. Diabetes, Lebererkrankungen) hat sich die MTZ®stiftung von Anfang an der digitalen Entwicklung in der medizinischen Spitzenforschung und ihrem unermesslichen Potential nicht verschlossen. Nur das Zusammenspiel im Dreiklang von „in vivo, in vitro und in silico“ ist innovativ und zukunftsweisend.
Hierbei orientiert sie sich fachlich immer schon an der Förderung ihres stärksten Partners, dem Bundesforschungsministerium. Sie ergänzt die Projektförderung auch hier durch eine gezielte Individualförderung. Die vom Bundesforschungsministerium geförderten herausragenden deutschen Forschungsclustern bieten der jungen wissenschaftlichen Exzellenz ebenfalls die bereits erwähnten Möglichkeiten.

Seit 2007 wird die Förderung der medizinisch orientierten Systembiologie als äußerst innovativer Forschungsansatz in Deutschland eng mit der MTZ®stiftung verbunden. Der MTZ®-Award for Medical Systems Biology war der e r s t e Nationale Nachwuchs-Förderpreis auf dem Gebiet der Medizinischen Systembiologie in Europa.
Die Fülle von Daten über einzelne Zellbestandteile bzw. -funktionen, die auf verschiedenen Ebenen der Lebensprozesse mit dem klassischen wissenschaftlichen Forschungsansatz gewonnen wird (Genom, Proteom, Metabolom), wird in der Systembiologie mittels mathematischer computer-gestützter Modellierung ("in silico") und mittels der Bioverfahrenstechnik in einen sinnvollen größeren und teilweise neuen Gesamtzusammenhang gebracht. Es geht um die Frage, wie komplexe biologische Systeme mit ihrer Vernetzung von Teilprozessen funktionieren können. Nur so können die Regulation und Kontrolle biologischer Systeme, deren Steuerbarkeit und Systemverhalten verstanden und weiter enträtselt werden. Mediziner, Biologen, Bioinformatiker und Naturwissenschaftler weiterer Fachrichtungen arbeiten interdisziplinär zusammen. Die gewonnenen Modelle erlauben es, Strategien und weitergehende Hypothesen experimentell direkt zu simulieren. Diese Simulationen ersetzen immer öfter langwierige Experimente mit Zellgeweben im Labor (auch Tierversuche) und tragen zu schnelleren und effektiveren Forschungsergebnissen bei – d i e neue Dimension der lebenswissenschaftlichen Grundlagenforschung.
So verbreitert sich das Wissen über die Funktionen von komplexen biologischen Systemen und versetzt die Wissenschaft zunehmend in die Lage, Fehlfunktionen - sehr detailliert - als Ursache für die Entstehung von schweren Krankheiten auszumachen. Der Systembiologie ist es zu verdanken, beispielsweise die Tumorbiologie mit den für jeden Tumor typischen proteomischen* und morphologischen* Merkmalen zu verstehen, ein weiterhin laufender dynamischer Erkenntnisgewinn. Gleiches gilt auch für die systembiologische Erforschung des jeweiligen Genotyps* bei Diabeteserkrankungen. Ergebnis der letzten Jahre ist die Fokussierung auf die Entwicklung von Tumor-und Biomarkern, die zur Diagnose im gegenwärtigen klinischen Alltag eingesetzt werden. Diese sind therapierelevant und somit auch Grundlage für die Entwicklung von Medikamenten und Impfstoffen.
_{Genotyp*:
proteomisch* Gesamtheit aller Proteine(Eiweiße)
morphologisch* Zellstruktur in der medizinischen Bildgebung, mittlerweile umgesetzt in multiplex hochauflösenden Fluoreszenzbildern (auch 3D)}

Die Systembiologie als Grundlagenforschung bleibt immens wichtig und die mathematische Modellierung biologischer Systeme verfeinert sich zusehends.

Aber Spitzenforschung bleibt nicht stehen und entwickelt sich angesichts von innovativer IT-Technik und großer Datenmengen – „Big Data in der Medizin“ – immer weiter. Intelligente Algorithmen leisten einen entscheidenden Beitrag, die oben beschriebenen biologischen Systeme mit klinischen digitalisierten Patientendaten zu verbinden. Die Systembiologie wird dabei immer mehr als d i e wesentliche Grundlagenforschung und somit Brücke für eine (System) Medizin erkannt, die KI gestützt in der klinischen Anwendung eine individuell abgestimmte Krankheitsbekämpfung erlaubt. Man spricht in der Wissenschaft diesbezüglich von translationalen Forschungsansätzen.

Erste entsprechende Algorithmen werden im Klinikalltag schon gegenwärtig erprobt und ermöglichen zukünftig spezifisch für jeden Menschen und zur richtigen Zeit maßgeschneiderte Diagnosemöglichkeiten, Behandlungsstrategien oder Präventionsansätze. Deep Learning/ maschinelles Lernen in der Medizin, beispielsweise in der Krebsbehandlung deutscher Universitätskliniken, funktioniert wie folgt: die KI erlernt den systembiologischen Genotyp* (siehe o.a. molekulare Informationen und medizinische Bildgebung) eines Tumors und in einem zweiten Schritt dessen Veränderung an Hand von den Behandlungsdaten vieler Patientinnen und Patienten. Dies ermöglicht zunächst eine verifizierte individuelle Diagnose und im weiteren Krankheitsverlauf eine präzise Behandlung unter Berücksichtigung des individuellen Krankheitsstadiums. Gerade im Hinblick auf viele unerwünschte Nebenwirkungen von Krebstherapien führt eine derartige Behandlungsoptimierung zu einer gesteigerten Lebensqualität.
Tumor-/ Biomarker (Signaturen) werden hierbei validiert oder initiieren neue Forschungsvorhaben zu ihrer innovativen Weiterentwicklung.

Dies und weitere Beispiele erleben Sie im MTZ-TV. Die Systemmedizin ist neuen Herausforderungen gewachsen, hin zu einer immer mehr auf den Patienten maßgeschneiderten/personalisierte Therapie – das ist unsere Vision von der Medizin der Z u k u n f t.

Der Brückenschlag von der medizinischen Systembiologie als Grundlagenforschung hin zu einer KI gestützten Systemmedizin mit ihren typisch translationalen Forschungsansätzen – diesen spannenden Weg beschreiten wir in 2025 und in den nächsten Jahren in enger fachlicher Zusammenarbeit mit unserem langjährigen starken Partner, dem Bundesforschungsministerium. Davon zeugt die Ausschreibung im Herbst 2025 für den nationalen MTZ®- Award for Systems Medicine 2026 (vormals MTZ®- Award for Medical Systems Biology) und die Verleihung im Mai 2026 auf der internationalen Konferenz SBMC in Mannheim.
Darüber hinaus haben wir eine neue Vereinbarung zur langfristigen Zusammenarbeit mit der Helmholtz Gemeinschaft geschlossen und die entsprechende zweite Verleihung des nationalen MTZ®- Helmholtz Health Award 2025 erfolgt im Juli 2025 in Berlin.

Es ist der MTZ®stiftung aber auch ein besonderes Anliegen aufzuzeigen, inwieweit die moderne Zell-und/oder Genforschung bioethischen Ansprüchen genügt und wo mögliche Grenzen zu sehen sind. Sie leistet damit einen wesentlichen Beitrag zu der gesellschaftlichen Diskussion über "eine bessere Zukunft".
Die MTZstiftung begrüßt es außerordentlich, dass die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg das Fach Ethik zum Pflichtfach mit Prüfungsabschluss in einem Medizinstudium gemacht hat. Wissenschaftliche Arbeiten von Medizinern und Biologen, die sich mit dem interdisziplinären Forschungsansatz der angewandten Bioethik beschäftigen, werden im Rahmen der Freiburger Nachwuchs-Förderpreise seit 2007 mit dem MTZ®-Förderpreis geehrt - seinerzeit erstmals in der 550jährigen Geschichte der Universität Freiburg.