Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Molekulare Biomarker zur Risikoabschätzung zukünftiger Erkrankungen

25.06.2012
Greifswalder und schwedische Wissenschaftler optimieren die Analyse der Informationsflut individueller Gesundheitsdaten
Der medizinische Fortschritt ermöglicht die Erfassung von immer mehr und aussagekräftigeren Daten des menschlichen Körpers. Einerseits eröffnen sich damit völlig neue Wege in der Vorsorge, Diagnostik und Therapie, die immer öfter unter dem übergeordneten Begriff der „Individualisierten Medizin“ zusammengefasst werden. Andererseits stellt die individuelle „Informationsflut“ gesundheitsbezogener Daten die Wissenschaftler vor ganz neue Herausforderungen.

Greifswalder und schwedischen Forschern ist es jetzt gelungen, mit neuartigen netzwerk-analytischen Methoden die Auswertung von molekularen Medizindaten zu optimieren. Die Ergebnisse wurden in zwei internationalen wissenschaftlichen Publikationen, PLoS ONE und OMICS*, veröffentlicht. An der Universitätsmedizin Greifswald waren Wissenschaftler aus dem Institut für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin, dem Institut für funktionelle Genomforschung, dem Institut für Pharmakologie und dem Institut für Community Medicine an den Arbeiten beteiligt sowie die Universität Umeå in Schweden.

„Standen bislang klassische Risikofaktoren wie Bluthochdruck, erhöhte Blutzuckerwerte oder ein gestörter Fettstoffwechsel im Fokus der statistischen Auswertung, werden inzwischen zunehmend molekularbiologische Parameter in die Analyse einbezogen“, erläuterte der Greifswalder Projektleiter Dr. Robin Haring. Gemeinsam mit den Schweden wurden Netzwerk-Analysemodelle programmiert, die den Zugang zu hochkomplexen Datensätzen und Forschungsergebnissen erheblich vereinfachen. Konkret konnten mit den neuen statistischen Verfahren die Häufigkeit und das Fortschreiten des Metabolischen Syndroms detailliert analysiert und graphisch verständlich dargestellt werden. So erlauben netzwerk-basierte Analysen eine klare Interpretation großer Datenmengen sowie eine verständliche Visualisierung der Krankheitsverläufe einzelnen Probanden über einen längeren Zeitraum.

Bluthochdruck und Fettleibigkeit sind die Hauptübeltäter

Als Basis dienten einmal mehr die Daten von 4.000 Probanden der Bevölkerungsstudie SHIP (Study of Health in Pomerania), die seit 1997 in Vorpommern erhoben werden. Dabei konnten die Wissenschaftler nicht nur feststellen, dass die fünf Komponenten des Metabolischen Syndroms (Bluthochdruck, Bauchumfang, erhöhte Blutzuckerwerte, erhöhte Blutfette und erniedrigtes Cholesterin) einen jeweils unterschiedlichen Beitrag zum Krankheitsbild leisten. Es konnte auch gezeigt werden, dass Bluthochdruck und Fettleibigkeit die wichtigsten Einflussfaktoren sind, während ein gestörter Blutfettstoffwechsel vor allem den weiteren Verlauf des Metabolischen Syndroms dominiert. Diese grundsätzlichen wissenschaftlichen Erkenntnisse wurden somit erstmals durch netzwerk-analytische Methoden belegt.

Die Wissenschaftler versprechen sich von diesen Methoden, individuelle molekulare Biomarker zu identifizieren, die im Rahmen von GANI_MED (Greifswald Approach to Individualized Medicine) bzw. des Deutschen Zentrums für Herzkreislaufforschung (DZHK) in Greifswald erforscht werden. Spezifische Biomarker gelten als messbare und zielgenaue Parameter für den Gesundheitszustand eines Menschen. Grundlage der individualisierten Medizin ist die Berücksichtigung individueller Unterschiede in der Entstehung und dem Fortschreiten von Erkrankungen.

Damit die Alarmglocken eher schrillen

Jüngste Fortschritte in der Entwicklung von Hochdurchsatz-Methoden wie der DNA- und Protein-Microarrays sowie der NMR- oder Massenspektrometrie ermöglichen nun die Bestimmung von unterschiedlichen molekularbiologischen Zellstrukturen (Genom, Transkriptom, Proteom und Metabolom) auf Bevölkerungsebene. Basierend auf dieser vertieften und hoch-individualisierten Charakterisierung durch molekulare Biomarker (Omics) sehen die Greifswalder Wissenschaftler die Integration von so genannten Multi-Omics Datensätzen als eine Möglichkeit, individuelle Krankheitsverläufe und deren Ursachen in epidemiologischen Beobachtungsstudien zu erkennen.

Im Zuge der immer effektiveren Verarbeitung von hochkomplexen Datensätzen wird auch die Versorgungsforschung (Epidemiologie) auf ein neues Niveau gehoben. Die Epidemiologie erforscht unter anderem die Ursachen und Risikofaktoren wichtiger Volkskrankheiten wie Krebs, Herzinfarkt, Diabetes und Schlaganfall und entwickelt daraus Chancen zur Prävention und zur medizinischen Behandlung der Zukunft. „Durch die verstärkte Nutzung molekularer Biomarker und entsprechend großer Datenmengen in der Gesundheitsforschung, wird sich auch das Bild der Epidemiologie zu einer System-Epidemiologie wandeln“, so Dr. Haring. „Für die Patienten der Zukunft bedeutet dies beispielsweise, dass aufgrund der neuen Qualität der Datenverarbeitung und Verlaufskontrolle die Alarmglocken für ein gesundheitliches Risiko schon von der tatsächlichen Erkrankung schrillen können. Ein nächster Schritt wird deshalb sein, aus dieser Grundlagenforschung heraus Omics-basierte Präventionskonzepte zu entwickeln“, so der Greifswalder mit einem Ausblick auf künftige Forschungsansätze.

Weitere Informationen

*Publikationen

A network-based approach to visualize prevalence and progression of metabolic syndrome components.
PLoS ONE. 2012 June, doi:10.1371/journal.pone.0039461
http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0039461

Diving through the "-omics": the case for deep phenotyping and systems epidemiology.
OMICS. 2012 May, DOI: 10.1089/omi.2011.0108
http://online.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/omi.2011.0108

SHIP http://www.medizin.uni-greifswald.de/cm/fv/ship.html
GANI_MED http://www.gani-med.de
Metabolic Center http://www.medizin.uni-greifswald.de/klinchem/index.php?id=320

Ansprechpartner Universitätsmedizin Greifswald
Institut für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin
Direktor: Prof. Matthias Nauck
Prof. Henri Wallaschofski
Dr. Robin Haring
Sauerbruchstraße, 17475 Greifswald
T +49 3834 86-55 00
E henri.wallaschofski@uni-greifswald.de
E robin.haring@uni-greifswald.de

Constanze Steinke | idw
Weitere Informationen:
http://www.medizin.uni-greifswald.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Kokosöl verlängert Leben bei peroxisomalen Störungen
20.06.2018 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Überdosis Calcium
19.06.2018 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics