Forschungsoffensive gegen eine Volkskrankheit

Unter der Projektleitung von Prof. Dr. Volker Groß befasst sich die Arbeitsgruppe für Angewandte Physiologie mit der Entwicklung technischer Verfahren, die Ursachen und Wirkungen der Chronisch Obstruktiven Lungenkrankheit (COPD) durchschaubarer machen sollen.

Laut Weltgesundheitsorganisation ist die COPD die vierthäufigste Todesursache. Jeder Dritte der über 70-Jährigen ist von ihr betroffen. Sie wird ausgelöst durch eine abnorme Entzündungsreaktion. Hauptsymptome sind Atemnot, Husten und Auswurf.

Das THM-Team hat das Ziel, eine frühere Diagnose der COPD zu ermöglichen und damit die Erfolgschancen einer Therapie zu erhöhen. Verbesserte medizintechnische Diagnosesysteme sollen Fachärzte zudem in die Lage versetzen, therapeutische Maßnahmen gezielter auf den individuellen Krankheitsverlauf des jeweiligen Patienten abzustimmen.

Das will die interdisziplinäre Forschergruppe, die neben Ingenieuren und Naturwissenschaftlern des Kompetenzzentrums Biotechnologie und Biomedizinische Physik sowie der Medizinischen Informatik der THM auch aus Ärzten der Uniklinik Marburg besteht, in drei Teilprojekten leisten. Zunächst wird ein Laboratorium im Miniaturmaßstab eingerichtet, wo durch modellhafte Versuche mit Mäusen Erkenntnisse über Prozesse der Atemregulation gewonnen werden können. Dabei geht es vor allem um die Frage, wie dem krankheitsbedingten Anstieg von Kohlenstoffdioxid (CO2) im arteriellen Blut entgegengewirkt werden kann.

Im zweiten Schritt will man ein Verfahren standardisieren, das es erlaubt, die „hyperkapnische Atemantwort“ verlässlich zu bestimmen. Darunter versteht man eine gesteigerte Atemaktivität als Reaktion auf einen erhöhten CO2-Gehalt im Blut. Von diesem Ansatz, der eine neuartige Ergänzung gängiger Lungenfunktionstest darstellt, verspricht man sich, rascher eine individuelle Diagnose stellen und COPD-Patienten frühzeitiger und angepasster medizinisch behandeln zu können. Das dritte Teilprojekt zielt darauf ab, für die unterschiedlichen Patiententypen eine abgestimmtere Therapie zu konzipieren. Dies umfasst auch die Entwicklung eines Systems zur Atmungsunterstützung, das besser auf die individuellen Ansprüche des jeweiligen Patienten reagieren kann.

In das auf insgesamt vier Jahre angelegte Vorhaben der TH Mittelhessen sind mehrere Doktoranden eingebunden, die im Rahmen einer Kooperation mit der Philipps-Universität Marburg promovieren. Darüber hinaus wirken Studierende mit, die sich in Bachelor- oder Masterarbeiten Teilaufgaben widmen. Durch das Anwenderzentrum Medizintechnik, in dem die THM seit 2011 in Gießen mit regionalen Firmen kooperiert, gibt es eine funktionierende Infrastruktur für den Technologietransfer.

Assoziierte Partner beim aktuellen Projekt sind die ThoraTech GmbH und die IfM GmbH, welche bereits im mittelhessischen Netzwerk „Telemonitoring bei Patienten mit chronischen Atemwegserkrankungen“ mitwirken. Eine weitere Initiative der THM-Forschergruppe, die sich auch mit neuen Verfahren zur Therapie der COPD befasst, wird durch die hessische „Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz“ (LOEWE) gefördert und ergänzt diesen Forschungsschwerpunkt.