Schlimm genug, wenn ein Patient die Diagnose Krebs bekommt. Damit die Aussicht auf Heilung m\u00f6glichst gro\u00df ist, sind die richtigen Therapien n\u00f6tig. \u00c4rzte stellt dies jedoch vor gro\u00dfe Herausforderungen, da jede Krebsart ihre Besonderheit hat. Computermodelle f\u00fcr eine personalisierte Medizin k\u00f6nnten hier eine Schl\u00fcsselrolle spielen.<\/p>\n
Bilden sich Krebszellen, ist deren Wachstum au\u00dfer Kontrolle geraten. Der Grund daf\u00fcr sind verschiedene Genver\u00e4nderungen. Da entartete Krebszellen auch unter Patienten mit der gleichen Krebsart variieren, ist es so schwierig, die richtige Therapie zu finden. Zudem k\u00f6nnen sich selbst Zellen innerhalb eines Tumors unterscheiden.<\/p>\n
Die Genver\u00e4nderungen haben nicht nur Auswirkungen auf das Wachstum der kranken Zellen. Sie spielen vor allem auch bei der Behandlung eine gro\u00dfe Rolle. \u201eBei einer herk\u00f6mmlichen Therapie dreht man daher oft an Stellschrauben, die f\u00fcr einen spezifischen Patienten keinen Effekt haben\u201c, sagt Heinz Koeppl, Professor am Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik<\/a><\/u> und Zweitmitglied im Fachbereich Biologie der TU Darmstadt<\/a>.<\/p>\n Seine Mitarbeiter und er haben deshalb die Vision, von vornherein abzusch\u00e4tzen, ob eine bestimmte Therapie einer an Krebs erkrankten Person \u00fcberhaupt helfen kann. Dazu entwickeln die Wissenschaftler Computermodell. Vergleichbar ist das in etwa mit einem virtuellen Patienten. Er wird aus den Gen- und Protein-Daten der Krebszellen konstruiert. In dieses Modell flie\u00dfen aber auch die Ergebnisse der Zellversuche aus dem Labor, aus histologischen Befunden sowie aus weiteren klinischen Untersuchungen und Informationen ein.<\/p>\n F\u00fcr einige Krebstypen existieren bereits grobe Netzwerkmodelle und Datenbanken. Sie beschreiben Zellprozesse, etwa Signalkaskaden und katalytische Aktivit\u00e4ten von Proteinen. Die Forscher verfeinern diese Modelle, indem sie sie mit den aktuellen krankheits- und patientenspezifischen Informationen anreichern. Die gro\u00dfe Herausforderung liegt laut Koeppel darin, Algorithmen zu finden, die das vorhandene Wissen an die neuen Daten anpassen. Zudem m\u00fcsse das Detailwissen, \u00fcber das Biologen und Biochemiker verf\u00fcgen in die Modelle miteinbezogen werden. \u201eRein datengetriebene Verfahren der K\u00fcnstlichen Intelligenz sind hier nicht zielf\u00fchrend\u201c, erkl\u00e4rt Koeppel.<\/p>\n Dank des Computermodells, also dem virtuellen Patienten, k\u00f6nnen molekulare Wechselwirkungen abgebildet werden. Wenn die Forscher ein Medikament testen wollen, um ein bestimmtes Protein zu hemmen, verringern sie im Modell seine Aktivit\u00e4t. Die Auswirkungen auf das gesamte Netzwerk und auf die Krebszellen sind somit ablesbar. Fragen wie: Wird der gew\u00fcnschte Signalpfad deaktiviert? Vermehren sich die Zellen jetzt langsamer? Sterben sie gar ab? Oder ist der Effekt vernachl\u00e4ssigbar? k\u00f6nnen dadurch beantwortet werden. \u201eWenn man verschiedene Wirkstoffe am Netzwerkmodell durchspielt, kann man einem Patienten die beste verf\u00fcgbare Therapie vorschlagen. Das ist die Idee der personalisierten Medizin\u201c, sagt Koeppl. Selbst Immuntherapien und andere neue Behandlungsarten lassen sich an diesen Computermodellen testen. Bis zu klinischen Anwendungen werden aber wohl noch einige Jahre vergehen.<\/p>\n Die Forschungsarbeiten der Darmst\u00e4dter Wissenschaftler sind Bestandteil zweier EU-Projekte. Das internationale Verbundvorhaben PrECISE hat sich auf Prostata-Krebs konzentriert. Es endet nun. Im Februar 2019 startet das iPC\u00adProjekt. Ziel ist, h\u00e4ufige Krebsleiden bei Kindern zu erforschen. Das Gesamtbudget bel\u00e4uft sich auf 14,8 Millionen Euro. Davon erh\u00e4lt die Gruppe um Professor Heinz Koeppl aus dem Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der TU Darmstadt 725.000 Euro. 21 Partner aus neun europ\u00e4ischen L\u00e4ndern, den USA und Australien, sind an dem Konsortium beteiligt. Darunter befinden sich neben Forschungsinstituten auch Kliniken und Unternehmen.<\/p>\n Auf dem Foto sind Professor Heinz Koeppl (li.) und sein wissenschaftlicher Mitarbeiter Jascha Diemer zu sehen.<\/p>\n Foto: Katrin Binner<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Schlimm genug, wenn ein Patient die Diagnose Krebs bekommt. Damit die Aussicht auf Heilung m\u00f6glichst gro\u00df ist, sind die richtigen Therapien n\u00f6tig. \u00c4rzte stellt dies jedoch vor gro\u00dfe Herausforderungen, da jede Krebsart ihre Besonderheit hat. Computermodelle f\u00fcr eine personalisierte Medizin k\u00f6nnten hier eine Schl\u00fcsselrolle spielen. Bilden sich Krebszellen, ist deren Wachstum au\u00dfer Kontrolle geraten. 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