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27.06.2011

Project "Open PHACTS" - Semantische Web-Technologien zur Recherche nach wissenschafltichen Fachinrmationen


Die Entwicklung neuer Medikamente ist mit enormen Datenmengen verbunden. Im Rahmen einer neuen Public Private Partnership der EU-Kommission mit Pharmakonzernen setzt sich ein Konsortium aus 22 europäischen Universitäten, Forschungseinrichtungen und Firmen zum Ziel, die Datenflut im World Wide Web zur Entwicklung neuer Arzneimittel zu nutzen. Gerhard Ecker, Professor an der Fakultät für Lebenswissenschaften der Universität Wien, ist wissenschaftlicher Koordinator von Open PHACTS - mit einem Gesamtbudget von über 16 Millionen Euro eines der größten laufenden Drittmittelprojekte an der Universität Wien.

Bei der Entwicklung von Medikamenten betreiben Pharmafirmen große Anstrengungen, öffentliche Datenquellen und interne Informationen zusammenzuführen. Dieser Prozess wurde bislang nicht gemeinsam vorgenommen und wäre aufgrund der fehlenden Interoperabilität vieler Datenbanken auch sehr aufwendig.

Mit der kürzlich gestarteten Initiative Open PHACTS (Open Pharmacological Concepts Triple Store) geht ein Konsortium aus 22 Partnern - 14 Universitäten bzw. Forschungseinrichtungen und acht Pharmakonzerne - einen gemeinsamen Weg: Sie verarbeiten semantische Web-Technologien - Informationen aus dem Internet, die automatisch interpretiert werden können -, um hunderte frei im Internet verfügbare Datenbanken zu verknüpfen.

Integration von Literatur-, Chemie- und Bioinformatikdatenbanken

Open PHACTS wird eine einzigartige Integration von Literatur-, Chemie- und Bioinformatikdatenbanken liefern. "Die Plattform wird es erlauben, komplexe, für die Entwicklung neuer Arzneimittel essentielle Fragestellungen zu formulieren und wie in einer Suchmaschine an das Internet zu senden", erklärt Gerhard Ecker, Professor an der Fakultät für Lebenswissenschaften der Universität Wien und wissenschaftlicher Projektkoordinator.

Da wissenschaftlicher Text computerunterstützt nur schwer zu analysieren ist, werden Kernaussagen als semantische Triples extrahiert - bestehend aus Subjekt, Prädikat und Objekt. "Beispielsweise findet man die Information, dass Malaria von Stechmücken übertragen wird, tausende Male in verschiedensten Zusammenhängen in der Literatur. Mithilfe der neuen Technologie wird sie als semantisches Triple 'Malaria wird übertragen von Moskitos' zusammengefasst und extrahiert. Dies war bisher nur in kleinen und begrenzten Ansätzen möglich", sagt Ecker.

Dreifach offen, drei Projektbereiche

Die Ergebnisse werden in einer frei zugänglichen Plattform veröffentlicht, dem Open Pharmacological Space (OPS). Um möglichst breite Akzeptanz zu erzielen, haben sich die Konsortiumspartner, bestehend aus Semantic Web-Experten, Wissenschafter und Vertreter europäischer Pharmafirmen, zu einem strikten Open Source-, Open Access- und Open Data-Modell verpflichtet. Open PHACTS gliedert sich dabei in drei Bereiche: die technische Entwicklung des Systems, die Durchführung von Anwendungsbeispielen sowie die Koordination und Nachhaltigkeitsplanung. Besondere Bedeutung kommt der Einbindung von Datenanbietern, Softwareentwicklern, Verlagen und kommerziellen Datenbankproduzenten zu. "Neben dem Überwinden bestehender Barrieren im Informationsmanagement schaffen wir eine nachhaltige Dateninfrastruktur, die die Kontinuität des OPS über die Projektlaufzeit 2014 hinaus gewährleistet", freut sich Bryn Williams-Jones, Projektkoordinator von Pfizer Ltd, UK.

Universität Wien führend beteiligt

Open PHACTS zählt zu den größten laufenden Drittmittelprojekten an der Universität Wien. Deren Forschungsgruppe Pharmakoinformatik an der Fakultät für Lebenswissenschaften hat die Koordination des Projektes und das Projektmanagement inne. Gerhard Ecker, Leiter der Forschungsgruppe Pharmakoinformatik, ist führend an einem von zwei Arbeitspaketen aus dem Bereich der Fallstudien beteiligt. Er wird die Leistungsfähigkeit des Systems anhand der Fragestellung "Gib mir alle Substanzen, die mit Lebertoxizität assoziiert werden und deren Interaktionsprofile mit allen Transportproteinen, die in der Leber vorhanden sind" testen.

"Für eine Frage dieser Komplexität müsste man derzeit mit konventionellen Methoden mehrere Monate lang Literaturrecherchen durchführen und zahllose Bioinformatik- und Arzneistoffdatenbanken durchforsten", so Ecker. Mit seiner Fragestellung stellt Gerhard Ecker auch die Verbindung zu einem anderen großen Forschungsprojekt her, das sich die Entwicklung eines Expertensystems zur Vorhersage von Toxizität zum Ziel gesetzt hat (eTOX).

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Quelle: Universität Wien/Department für Medizinische/Pharmazeutische Chemie




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