Die Leber ist das zentrale Organ des Stoffwechsels. Sie produziert Gallensäure, speichert Zucker und Vitamine, sie entgiftet den Körper und hat die Fähigkeit, sich fast vollständig zu regenerieren. Das Kompetenznetz "Die Virtuelle Leber" hatte die Entwicklung eines mathematischen Lebermodells mit Hilfe eines systembiologischen Forschungsansatzes zum Ziel. Dieses Modell kann die Physiologie, Morphologie und Funktion der menschlichen Leber zwar nicht vollständig nachbilden, jedoch modellhaft abbilden. Es setzt sich aus einzelnen Multiskalen-Modellen zusammen, welche die komplexen Prozesse in den verschiedenen Organisationsebenen der Leber (Zelle – Gewebe – Organ) beschreiben.
Die Arbeiten stützten sich auf Ergebnisse, die im Rahmen der Fördermaßnahme HepatoSys 2004-2009 auf Zellebene erzielt worden sind. Die während dieser Förderphase entwickelten Modelle wurden mit Hilfe experimenteller Daten angepasst und erweitert, so dass sie auf alle Organisationsebenen angewendet werden können. Einsatzmöglichkeiten der Multiskalen-Modelle ergeben sich insbesondere für medizinische aber auch für biotechnologische Anwendungen, z. B. als Testsystem für die Bewertung der Stoffwechselkapazität der Leber oder zur Definition der optimalen Regenerationsbedingungen, als Screening-Plattform für toxische Substanzen und zur Identifikation neuer Biomarker für Lebererkrankungen.
Seit April 2010 wurden im Rahmen des Förderschwerpunktes "Die Virtuelle Leber" insgesamt 39 Vorhaben mit über 200 Wissenschaftlern und einem Fördervolumen von knapp 50 Millionen Euro für insgesamt fünf Jahre gefördert. Basierend auf den Erkenntnissen aus dem Kompetenznetz "Die Virtuelle Leber" wurde im Rahmen des Forschungs- und Förderkonzepts e:Med ein "Forschungsnetz Systemmedizin der Leber - LiSyM" aufgebaut, in dem mit Hilfe des systemmedizinischen Forschungsansatzes die Aufklärung von (patho)physiologischen Schlüsselprozessen von multifaktoriellen Lebererkrankungen vorangetrieben werden soll. Ziel ist die Etablierung von krankheitsrelevanten und möglichst personalisierten Multiskalen-Modellen, um aus dem Verständnis der Schlüsselprozesse heraus neuartige Therapie- und Präventionsansätze zu entwickeln.
