Pädiatrische klinische Pharmakologie

Die Hauptaufgabe der pädiatrischen Pharmakologie besteht darin, eine wirksame und sichere Anwendung von Arzneimitteln zu ermöglichen. Dabei muss man sich bewusst sein, dass ein Kind auf eine medizinische Behandlung anders reagiert als ein Erwachsener. Deshalb ist es wichtig, die Wechselwirkungen zwischen Körper und Arzneimitteln in Kindern zu verstehen und die Dosierungen altersgerecht anzupassen.

Die pädiatrische Pharmakologie und Pharmakometrie tragen zu besseren Verständnis dieser Wechselwirkungen bei. Einerseits werden klinische Studien in Kindern durchgeführt, andererseits werden in der experimentellen Pharmakologie/Pharmakometrie Wirkstoffeigenschaften anhand von Computermodellen untersucht und Krankheitsverlaufsmodelle entwickelt, um Medikamentenwirkungen auf eine Krankheit wie auch Auswirkungen einer Krankheit auf Arzneimittel zu beschreiben. Der Standort Basel bietet hierzu aussergewöhnliche Möglichkeiten mit den akademischen und pharmazeutischen Netzwerken, der Infrastruktur und den hierfür zur Verfügung gestellten Drittmitteln.

In Basel wurde ein führendes transnationales Forschungsprogramm in Bereich der pädiatrischen Pharmakologie und KI/Pharmakometrie aufgebaut. Mit gezielten klinischen Studien, sowie dem Einsatz von innovativer Technologie wie z.B. von KI und pharmakometrischen Computer-Modellen setzt sich die Forschungsgruppe dafür ein, Dosierungen zu optimieren und den Anteil der off-label-Medikamente zu reduzieren. Als off-label bezeichnet man die Verordnung eines Arzneimittels ausserhalb der von Swissmedic genehmigten Indikation. Heute werden bis zu 60 Prozent aller Arzneimittel bei Kindern off-label eingesetzt. Das heisst, das Medikament wird von einer Fachperson anders verwendet als in den Fachinformationen vorgesehen.

Die Forschungsschwerpunkte von Professor Marc Pfister liegen auf der Förderung des Dreiecks Integration-Innovation-Impact, auf der Anwendung von quantitativer Pharmakologie und integrierter KI/Pharmakometrie, um z.B. «Clinical Decision Support Tools» zu entwickeln und validieren, mit dem Ziel, Behandlungen von Kindern zu optimieren und zu individualisieren. Dabei erhielt seine Forschungsgruppe mehrere SNF Grants wie auch einen BRCCH Grant (OptiThyDose: Intelligent Digital Decision Support Tool to Personalise Dosing for Children with Thyroid Diseases – BRCCH). Zudem arbeitet Professor Pfister eng mit der Abteilung Pharmazeutische Technologie an der Universität Basel zusammen, um kindergerechte Darreichungsformen in klinischen Studien zu evaluieren und optimieren.

SNF-unterstützte Forschungsprojekte von Frau Dr. Verena Gotta werden pharmakokinetische Biomarker in Zusammenarbeit mit der Abteilung für Biopharmazie der Universität Basel bei Kindern untersucht. Dieses physiologisch-pharmakologische Verständnis unterstützt sichere Kinderdosierungen und ermöglicht individuelle Empfehlungen zur Dosisanpassung im Falle von Wechselwirkungen mit anderen Arzneimitteln.

SNF-unterstützte Forschungsprojekte von Dr. Gilbert Koch befassen sich mit neuen KI-Ansätzen und dem maschinellen Lernen, um pharmakometrische Modellierungsprozesse zu beschleunigen und zu automatisieren. Dazu werden sogenannte Neuronale Differentialgleichungen (sogenannte NODEs) angewendet, welche die pharmakologischen Mechanismen direkt aus den Daten lernen, und dadurch erlauben schneller ein semi-mechanistisches, mathematisches Modell zu erstellen. Somit können solche Computer Modelle zeitnaher in der klinischen Praxis eingesetzt werden und die klinische Forschung in der Neonatologie und Pädiatrie unterstützen.