Jedes Jahr erkranken in Deutschland 300.000 Menschen an Demenz. Die Diagnosestellung dauert jedoch im Durchschnitt etwa 14 Monate, bei Menschen unter 65 Jahren sogar 4 Jahre. (Noch) k\u00f6nnen Patienten nicht mit Heilung rechnen, es gibt nur Medikamente, die die Symptome verlangsamen. Auf dem Brightlands Health Campus in Maastricht wird nach Wegen gesucht, die Diagnose zu beschleunigen und mehr Einblick in den Krankheitsverlauf zu erhalten. Das ultimative Ziel: ein Medikament zu finden und den Weg der Forschung auf andere Krankheiten zu \u00fcbertragen.<\/p>\n
Aber was ist daf\u00fcr n\u00f6tig? Jos Kleinjans ist Toxikologe an der Maastricht University und eng mit der Brightlands E-Infrastruktur f\u00fcr Neurohealth (BReIN) verbunden, da das Institut den Verlauf der Alzheimer-Krankheit untersuchen soll. \u201eWir wissen, dass etwa zehn Prozent der Patienten eine erbliche Form haben. Hier ist ein Gen f\u00fcr die Krankheit verantwortlich. Aber was ist mit den anderen 90 Prozent? Wissenschaftler glauben, dass Schwermetalle, bestimmte Pestizide und Fette die Entwicklung von Alzheimer beeinflussen. Wir suchen nach Informationen in molekularen Prozessen, die die Krankheit beeinflussen. Mit diesen Informationen k\u00f6nnen wir versuchen, bessere Medikamente zu entwickeln”, sagt Kleinjans.<\/p>\n
[learn_more caption=”Lees hier meer over BReIN”]F\u00fcr das Projekt mit einer Laufzeit von 7 Jahren sind mehr als 30 Millionen Euro vorgesehen. Davon stammen 10 Millionen aus der Provinz Limburg, 10 Millionen von der Universit\u00e4t und dem Akademischen Krankenhaus. Die restlichen 10 Millionen Euro kommen aus regul\u00e4ren Forschungsmitteln, zum Beispiel von der Europ\u00e4ischen Union. Neben dem Aufbau einer guten Dateninfrastruktur und einem besseren Verst\u00e4ndnis von Alzheimer durch Forschung, sollen mindestens f\u00fcnf Spin-Offs aus BReIN hervorgehen. Kleinjans: \u201eEs ist m\u00f6glich, dass die Forschung zeigt, dass Schwermetalle, die Menschen aufnehmen, den Verlauf von Alzheimer beeinflussen. Dann kann es f\u00fcr Unternehmen auf dem Campus in Venlo, wo sie an gesunder Nahrung arbeiten, interessant sein, Lebensmittel zu genauer zu betrachten, die den K\u00f6rper von Metallen reinigen. Es gibt bestimmte Arten von Kohle, die Metall aus dem Boden filtern, derselbe Prozess kann sich auch im K\u00f6rper abspielen. Oder wir finden einen neuen Weg der Diagnostik, der auch kommerziell interessant sein kann. \u201c[\/ Learn_more]<\/p>\n
Um diese Informationen zu erhalten, haben Forscher des BReIN-Instituts zun\u00e4chst eine gute Dateninfrastruktur aufgebaut. Bestehende Plattformen sind in dieser Infrastruktur miteinander verbunden. Zum Beispiel die Daten von Scannexus, die Hirnforschung mit MRI durchf\u00fchren, und Daten von M4I, einem Forschungsinstitut der Universit\u00e4t Maastricht, an dem Forscher zellul\u00e4re Prozesse auf molekularer Ebene untersuchen. \u201eDar\u00fcber hinaus errichten wir eine neue Plattform f\u00fcr Genomdaten mit Daten zu Struktur und Funktion der DNA”, sagt Kleinjans. Durch die Kombination dieser verschiedenen Daten erhoffen sich die Forscher einen besseren Einblick in die Entwicklung der Alzheimer-Krankheit im Gehirn. Kleinjans: \u201eDazu verwenden wir Gehirnproben verstorbener Patienten, Blutproben in verschiedenen Krankheitsstadien und kultivierte Stammzellmodelle mit den gleichen Eigenschaften wie bei Alzheimer-Patienten. Daf\u00fcr arbeiten wir mit MERLN, einem Forschungsinstitut f\u00fcr Regenerative Medizin, hier an der Universit\u00e4t zusammen. Alle diese Quellen liefern eine Vielzahl von Informationen aus verschiedenen Bereichen. F\u00fcr diese Forschung ist es wichtig, dass wir au\u00dferhalb dieser Mauern arbeiten und Forscher mit Klinikern ins Gespr\u00e4ch kommen, da Informationen \u00fcber den Lebensstil von Patienten auch wichtig sein k\u00f6nnen. Diese B\u00fcndelung von Daten ist wichtig, damit man sich ein vollst\u00e4ndigeres Bild machen kann.”<\/p>\n
Alles in allem kommen da eine unglaubliche Menge an Forschungsdaten zusammen, und um daraus etwas N\u00fctzliches ableiten zu k\u00f6nnen, ist viel Rechenleistung erforderlich. Kleinjans: \u201eDiese Rechenkraft steht in den Niederlanden nicht zur Verf\u00fcgung. Daf\u00fcr haben wir eine direkte Verbindung zu einem der beiden Supercomputer in J\u00fclich in Deutschland. Diese Systeme stehen auf der Liste der 500 leistungsf\u00e4higsten Computer der Welt auf den Positionen 26 und 44. Wir m\u00f6chten die Daten und den Datenverkehr selbst verwalten, wir werden dies nicht in einer Google-Cloud belassen, in Gott wei\u00df was damit passieren kann. Wir haben in enger Zusammenarbeit mit dem Brightlands Smart Services Campus in Heerlen eigene Server und IT-Systeme eingerichtet. Sie helfen uns auch beim Aufbau von Backup-Systemen, zum Beispiel f\u00fcr den Fall, dass hier in Maastricht einb Blitz einachl\u00e4gt.\u201c<\/p>\n
Um einen Eindruck zu vermitteln, wie gro\u00df diese Dateien sind: Scannexus erfasst pro Tag etwa 1 TB MRI-Daten, und bei den genomischen Daten geht es auch nicht um kleine Dateien. Man kann ein Genom mit einem gro\u00dfen Handbuch vergleichen, in dem beschrieben wird, wie Gene aufgebaut sind. Dieses Handbuch ist jedoch nicht sofort lesbar, da alle funktionellen Gene auch viele unklare Informationen enthalten, die nicht verwendet werden k\u00f6nnen. All das muss zuerst in die richtige Reihenfolge gebracht werden. Eine l\u00e4stige Pflicht, wenn man wei\u00df, dass das menschliche Genom etwa 3 Milliarden Zeichen lang ist. Das ist gut 1 Million A4-Seiten. Ein einzelner Sequenzierungslauf (Entschl\u00fcsselung des Codes) hat schnell mal 350 GB Daten.<\/p>\n
\u201eWenn man das alles manuell entschl\u00fcsseln muss, verzweifelt man, das ist unm\u00f6glich. Daf\u00fcr braucht man viel Rechenleistung, das Sequenzieren ist eine Sache. Man muss diese Serien n\u00e4mlich sozusagen wieder zusammensetzen, um sie zu einem Ganzen zu machen und die Funktionen von Genen zu bestimmen. Wir verf\u00fcgen nicht \u00fcber ausreichend Rechenleistung, um diese Daten mit den vorhandenen Plattformen zu kombinieren, die auch sehr gro\u00dfe Dateien verwenden. Wir werden sie also aus Deutschland holen”, sagt Kleinjans. Verschiedene Unternehmen auf dem Campus in Heerlen suchen auch nach M\u00f6glichkeiten, diese Rechenleistung optimal zu nutzen. Kleinjans erkl\u00e4rt: \u201eNat\u00fcrlich kann man einer Person nicht zwanzig Jahre lang Schwermetalle zuf\u00fchren und dann den Sch\u00e4del aufspalten, um zu sehen, ob das die Alzheimer-Krankheit verursacht hat. Aber dank all der Daten, die wir bald zusammenf\u00fchren werden, ist das nicht notwendig. Wir werden gemeinsam mit Unternehmen auf dem Campus Modelle entwickeln, die beispielsweise etwas \u00fcber den Einfluss von Aluminium auf das Gehirn in Bezug auf Alzheimer aussagen. Die Unternehmen dort haben M\u00f6glichkeiten, Antworten aus Daten zu erhalten. Man k\u00f6nnte es auch AI nennen.”<\/p>\n
Kleinjans hat mit dem Aufkommen von Genomdaten, fortschrittlichen Analysemethoden und mehr Rechenleistung einige Ver\u00e4nderungen auf seinem Fachgebiet erlebt. \u201eDer Kurs wurde buchst\u00e4blich vertieft, weil wir tiefer in die Zellen hineinschauen k\u00f6nnen”, sagt Kleinjans. Aber woher wei\u00df man, ob ein solches maschinelles Lernmodell korrekt ist? Kleinjans: \u201eHier geht es um Black Boxes, bei denen Wissenschaftler nicht mehr verfolgen k\u00f6nnen, was ein System denkt. Das ist nichgt schlimm, solange sie wissen, dass das Ergebnis zuverl\u00e4ssig ist. Daher m\u00fcssen experimentelle Modelle immer in der Praxis getestet werden, beispielsweise mit einer Kontrolldatenbank, deren Ergebnis bekannt ist.”<\/p>\n
Der Professor in Maastricht erkennt zwar die Vorteile einer besseren Technologie, trotzdem sollten wir nicht glauben, dass sie alle Probleme l\u00f6sen wird: “Wir sollten nicht naiv sein und alles versuchen, weil es m\u00f6glich ist”, nennt Kleinjans den Fall eines chinesischen Wissenschaftlers als beispiel, der einen Embryo durch Genverarbeitung ver\u00e4ndert hat. \u201eAngenommen, wir finden heraus, welcher molekulare Prozess Alzheimer beeinflusst und k\u00f6nnen dies \u00fcber die Genverarbeitung anpassen. Woher wei\u00df man mit Sicherheit, dass diese Intervention nur diesen Bereich betrifft? Das ist sehr schwer festzustellen. Das wird in den kommenden Jahren zweifellos Gegenstand der Debatte bleiben, weil es technisch m\u00f6glich ist.”<\/p>\n
Zukunft<\/strong><\/p>\n Nach dem Aufbau der Dateninfrastruktur soll BReIn pr\u00fcfen, wie diese Infrastruktur auch kommerziell genutzt werden kann. \u201eF\u00fcr Z\u00fcchter, die ihr Gem\u00fcse verbessern m\u00f6chten, sind DNA-Informationen sehr n\u00fctzlich. Wir k\u00f6nnten dies als Dienstleistung anbieten. Alle Analysemethoden, die aus der Forschung stammen, k\u00f6nnen auch kommerziell interessant sein”, sagt Kleinjans. Mit der Etablierung der genomischen Datenplattform werden die Forscher auch die umfassendere DNA-Analyse st\u00e4rker nutzen. Kleinjans: \u201eHier arbeiten wir bereits mit den Universit\u00e4ten von L\u00fcttich und Luxemburg zusammen. Wir wollen f\u00fcr die Zukunft ger\u00fcstet sein, weil das enorme M\u00f6glichkeiten mit sich bringt. Es w\u00e4re nat\u00fcrlich fantastisch, wenn wir in den genomischen Daten Informationen finden w\u00fcrden, die es erm\u00f6glichen, Alzheimer mit einem einfachen Bluttest zu diagnostizieren. Das wird aber eine Weile dauern. Wir wollen zuerst besser verstehen, welche Umweltfaktoren Alzheimer beeinflussen, und dann nach einer besseren Medizin suchen. Wir hoffen auch, genomische Informationen zu finden, die die Diagnose vereinfachen. Wenn sich diese Forschungsmethode als erfolgreich erweist, k\u00f6nnen wir dies auf andere Krankheiten \u00fcbertragen. Krebs zum Beispiel. Das kann das Gesundheitswesen erheblich ver\u00e4ndern.”<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Jedes Jahr erkranken in Deutschland 300.000 Menschen an Demenz. Die Diagnosestellung dauert jedoch im Durchschnitt etwa 14 Monate, bei Menschen unter 65 Jahren sogar 4 Jahre. (Noch) k\u00f6nnen Patienten nicht mit Heilung rechnen, es gibt nur Medikamente, die die Symptome verlangsamen. Auf dem Brightlands Health Campus in Maastricht wird nach Wegen gesucht, die Diagnose zu […]<\/p>\n","protected":false},"author":1579,"featured_media":509057,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"advgb_blocks_editor_width":"","advgb_blocks_columns_visual_guide":"","footnotes":""},"categories":[23253],"tags":[],"location":[24073],"article_type":[],"serie":[],"archives":[],"internal_archives":[],"reboot-archive":[],"class_list":["post-169968","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-nachhaltigkeit","location-niederlande"],"blocksy_meta":[],"acf":{"subtitle":"","text_display_homepage":false},"author_meta":{"display_name":"Milan Lenters","author_link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/author\/milan-lenters\/"},"featured_img":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/dna-4092762_1920.jpg","coauthors":[],"tax_additional":{"categories":{"linked":["Nachhaltigkeit<\/a>"],"unlinked":["Nachhaltigkeit<\/span>"]}},"comment_count":"0","relative_dates":{"created":"Posted 7 years ago","modified":"Updated 7 years ago"},"absolute_dates":{"created":"Posted on April 20, 2019","modified":"Updated on April 20, 2019"},"absolute_dates_time":{"created":"Posted on April 20, 2019 12:55 pm","modified":"Updated on April 20, 2019 12:55 pm"},"featured_img_caption":"","series_order":"","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/169968","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1579"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=169968"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/169968\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media\/509057"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=169968"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=169968"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=169968"},{"taxonomy":"location","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/location?post=169968"},{"taxonomy":"article_type","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/article_type?post=169968"},{"taxonomy":"serie","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/serie?post=169968"},{"taxonomy":"archives","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/archives?post=169968"},{"taxonomy":"internal_archives","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/internal_archives?post=169968"},{"taxonomy":"reboot-archive","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/reboot-archive?post=169968"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}