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Digitaler Angriff gegen Krebs

Digitaler Angriff gegen Krebs

Krebszelle. © vitanovski / depositphotos.com

Im Berliner Institut für Gesundheitsforschung / Berlin Institute of Health (BIH) arbeiten mehrere Arbeitsgruppen daran, dem Krebs digital die Stirn zu bieten. Dabei geht es vor allem darum, bereits vorhandene Informationen zusammenzuführen und gemeinsam auszuwerten.

Denn bei 500.000 Neuerkrankungen jedes Jahr allein in Deutschland würde es sich lohnen, die Erfahrungen mit verschiedenen Diagnose- und Behandlungsverfahren miteinander zu vergleichen und die vielversprechendsten Ansätze mehr Patient*innen zugute kommen zu lassen. Darüber hinaus hilft der „Digital Health Accelerator“ des BIH Innovator*innen von der Charité – Universitätsmedizin Berlin und vom Max-Delbrück-Centrum dabei, ihre digitalen Ideen für die Krebsmedizin rasch zu den Patient*innen zu bringen.

„Wir begrüßen die Initiative des Bundesforschungsministeriums, die Dekade gegen den Krebs auszurufen“, sagt Professsor Axel Radlach Pries, Dekan der Charité – Universitätsmedizin und Interims-Vorstandsvorsitzender des BIH. „Um den Krebs zu bekämpfen, setzen wir hier im BIH ganz bewusst auf die Digitalisierung: Wir gewinnen zwar jedes Jahr mehr Erkenntnisse über den Krebs, doch um sie auszuwerten und sie tatsächlich in die klinische Anwendung zu überführen, benötigen wir Spezialisten für KI, IT und Datenmanagement. Wir haben deshalb mehrere Forscherinnen und Forscher aus diesem Bereich ans BIH berufen und unterstützen damit die Ärzt*innen und Wissenschaftler*innen an der Charité und am MDC.“

Riesiger Erfahrungsschatz muss gehoben werden

„Wir haben einen riesigen Erfahrungsschatz in Deutschland in der Behandlung von Krebspatienten“, sagt Professorin Sylvia Thun, Direktorin der Core Unit eHealth & Interoperabilität am BIH, gefördert durch die Stiftung Charité. „Wir müssen ihn nur heben!“ Doch das ist nicht so einfach. Die Daten der Patient*innen, die Auskunft über ihre Diagnosen, Behandlungen und ihren Krankheitsverlauf geben, werden in jedem Krankenhaus anders erfasst. Sie sind unterschiedlich formuliert und in verschiedenen Softwaresystemen, wenn nicht gar auf Papier gespeichert. „Deshalb ist es nicht möglich, zum Beispiel die Daten aller Brustkrebspatientinnen oder aller Prostatakrebspatienten miteinander zu vergleichen“, beklagt Sylvia Thun. Dabei könnte es dieser Vergleich ermöglichen, etwa die wirksamste Behandlung bei einer seltenen genetischen Veränderung oder einer bestimmten Verlaufsform zu finden. Oder dabei helfen, schweren Nebenwirkungen von Medikamenten bei ausgewählten Patient*innen vorzubeugen.

Kommunikationsstandards im Gesundheitswesen

„Wir brauchen Kommunikationsstandards im Gesundheitswesen“, fordert die Medizinerin. „Deshalb haben wir uns daran gemacht, die Daten aus molekularbiologischen Befunden, aus Gewebe- und Blutuntersuchungen und dem onkologischen Bericht, also um welchen Tumor in welchem Stadium es sich handelt, strukturiert aufzubereiten.“ Dazu ist es notwendig, dass die Ärzt*innen ihre Diagnosen in einer standardisierten „Weltfachsprache“ eingeben. „Das wird natürlich zunächst als Mehrarbeit angesehen, wir hoffen aber, dass die Ärzt*innen sehr bald einen Mehrwert spüren, den ihnen diese formalisierte Eingabe bringt.“ Und Thun geht mit ihrem Team noch weiter: In einem nächsten Schritt möchte sie auch Standards für die Übertragung von Daten aus dem Smartphone einführen: Das soll ermöglichen, dass auch Patient*innen Informationen über ihren Gesundheitszustand regelmäßig an ihren Arzt oder ihre Ärztin schicken, damit die verfolgen können, wie erfolgreich die Therapie tatsächlich war und wie es dem Patienten oder der Patientin geht.

Daten aus Krankenversorgung und Forschung verbinden

Professor Roland Eils ist Gründungsdirektor des BIH Zentrums Digitale Gesundheit und koordiniert das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Medizininformatik-Konsortium HiGHmed. Das Konsortium verbindet medizinische Fakultäten und Universitätsklinika sowie Unternehmen aus der Medizintechnik und Informationstechnologie aus ganz Deutschland. Eils´ Anliegen ist es, die Daten aus der Krankenversorgung mit Daten aus der biomedizinischen Grundlagenforschung zu verbinden. Die Fortschritte in der Forschung erlauben es mittlerweile, einzelne Zellen im Körper zu verfolgen und zu analysieren. So erhalten die Wissenschaftler*innen und Ärzt*innen Informationen über das Krankheitsgeschehen in nie dagewesener Detailtiefe. Doch diese riesigen Datenmengen, die allein bei der Genomsequenzierung von Krebspatienten entstehen, müssen digital ausgewertet und mit den Daten aus der Krankenversorgung zusammengebracht werden, bevor sie für eine personalisierte Therapie genutzt werden können. „Nur so können wir Erkenntnisse darüber gewinnen, was eine bestimmte Veränderung im Erbgut, eine Mutation, tatsächlich für das Krebsgeschehen bedeutet“, erläutert Eils.

Digitale Brücke zwischen Klinik und Forschung

„Wir versuchen hier am BIH eine Brücke zu bauen, um diese beiden Datenlandschaften miteinander zu verbinden.“ Den Mehrwert einer solchen Brücke sieht Eils für beide Seiten. „Auf der einen Seite leisten wir natürlich einen Beitrag, aus der Forschung heraus die Versorgung der Patienten zu verbessern. Und auf der Grundlagenforschungsseite profitieren wir davon, wenn wir sehen, wie unsere Erkenntnisse in der Versorgung umgesetzt werden und zu welchem Ergebnis sie beim Patienten führen. Nur so können wir verstehen, inwieweit unsere Krankheitsmodelle, die wir in der Grundlagenforschung nutzen, überhaupt passfähig sind für eine Anwendung am Patienten.“ Um die Datenwelten aus Forschung und Klinik miteinander zu verbinden, entwickelt Eils mit seinen Mitarbeiter*innen zum einen Methoden und Technologien, mit denen die Datenströme sowohl für die behandelnden Ärzt*innen als auch für Forscher*innen möglichst transparent und einfach zu gestalten sind.

Datenschutz und Datensicherheit sind wichtig - und möglich!

Roland Eils weiß um die Sorgen, die viele Patient*innen mitbringen, wenn es um die Freigabe ihrer Gesundheitsdaten geht. Ebenso scheuen sich manche Wissenschaftler*innen, ihre Forschungsergebnisse frei zur Verfügung zu stellen. „Die Informationstechnologie bietet technische Lösungen an, um Aspekten des Datenschutzes und der Datensicherheit Rechnung zu tragen“, verspricht Eils. „Und daher gehe ich davon aus, dass wir auch neue Impulse setzen können, um mögliche Beschränkungen, die sich aus Datenschutz und Datensicherheitsbedenken ergeben, zu überwinden.“

Digitale Diagnosen per künstlicher Intelligenz

Ob es sich bei einem verdächtigen Knoten um Krebs handelt oder nicht, wird in der Regel im pathologischen Labor unter dem Mikroskop geklärt. Um bei steigenden Erkrankungszahlen und immer feineren morphologischen und molekularen Diagnosen den Patholog*innen die Arbeit zu erleichtern, haben Frederick Klauschen und seine Kolleg*innen am Pathologischen Institut der Charité gemeinsam mit Kolleg*innen von der TU Berlin um Klaus-Robert Müller ein digitales Bildanalyse-System entwickelt, das mit künstlicher Intelligenz mikroskopische Aufnahmen beurteilen kann. „In der qualitativen Analyse, also wenn es etwa darum geht zu beurteilen, ob ein Tumor bösartig ist oder nicht, sind wir Pathologen dem Computer noch überlegen“, sagt Frederick Klauschen. „Aber wenn es um quantitative Aussagen geht, also etwa, auf welchem Anteil der Tumorzellen sich ein bestimmter, therapeutisch relevanter Rezeptor befindet, kann uns der digitale Kollege helfen, weil er sowohl schneller ist als auch genauer.“ Die quantitativen Aussagen in der Diagnose sind zunehmend wichtig für die anschließende Therapie: Nur wenn etwa der Her2neu-Rezeptor mit einer bestimmten Färbeintensität auf mind. 10% der Tumorzellen nachweisbar ist, erhält die Patientin den entsprechenden Antikörper zur Therapie. Oder wenn besonders viele Immunzellen den Tumor infiltrieren, lohnt es sich, über eine zusätzliche Immuntherapie nachzudenken.

Beschleunigte Überführung in die Praxis

Am Institut für Pathologie wird die entwickelte Software bereits für die Routinediagnostik getestet. Vor dem Einsatz auch in anderen Instituten und Praxen sollen noch weitergehende Studien durchgeführt werden. Das BIH unterstützt Innovator*innen dabei, ihr Digital Health-Projekt in die medizinische Anwendung zu überführen. „In diesem Beispiel geht es darum, das Produkt und das Geschäftsmodell weiterzuentwickeln und die diagnostische Software zu zertifizieren“, erläutert Tim Huse vom BIH Digital Health Accelerator. Außerdem helfen wir dabei, die Erfindung zu verwerten, ob durch Lizenz an Industriepartner oder durch eine Unternehmensgründung.“ Ärzt*innen wollen in der Regel nicht primär Unternehmer*innen sein, sondern weiter hauptsächlich in der Klinik arbeiten. „Deshalb helfen wir ihnen auch, erfahrene Mitgründer aus dem kaufmännischen oder technologischen Bereich zu finden“, ergänzt Huse.

Keine Angst vor digitaler Konkurrenz

Dass ihn eines Tages der Computer ganz ersetzen könnte, glaubt Frederick Klauschen nicht. „Der Computer kann sehr schnell und genau zählen, aber er kann ohne menschliche Hilfe nichts dazu lernen, und er kann auch keine klinischen Entscheidungen treffen. Von daher sehe ich den Beruf des Pathologen keineswegs in Gefahr.“ Das sieht auch Roland Eils so: „Der Computer wird den Arzt nicht ersetzen. Aber ein Arzt, der den Computer in seiner täglichen Arbeit zur Hilfe nimmt, wird denjenigen ersetzen, der dies nicht tut.“

Dr. Stefanie Seltmann, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, Berliner Institut für Gesundheitsforschung / Berlin Institute of Health (BIH)
Dr. Stefanie Seltmann, Tel.: 030 450 543 019, E-Mail: s.seltmann@bihealth.de
31.01.2019
04.02.2019, 18:54 | the
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