AG Zellbiochemie Martinsried

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1. Potential und Zielvorstellung
- Prädiktivmedizin bzw. prädiktive Medizin mittels Zytomik (molekulare Zellsystemforschung) stellt ein neues Konzept zur korrekten Vorhersage des zukünftigen Krankheitsverlaufs beim Einzelpatienten mit einer Richtigkeit >95% unter Verwendung von Datenmusterprofilen dar, mit der Möglichkeit zur prätherapeutischen Identifizierung von Riskopatienten bzw. zur individualisierten prätherapeutischen Risikoabschätzung.
- Individualisierte bzw. personalisierte Vorhersagen des Krankheitsverlaufs mittels Zytomik stellen wegen ihrer Therapieabhängigkeit dynamische Vorhersagen dar. Patienten mit der Vorhersage "Verschlechterung" können unter Therapie nach einiger Zeit zu "komplikationsfreien" Patienten werden, wie z.B. in der Intensivmedizin. Die vorauslaufende Erkennung von Krankheitsverschlechterung oder Verbesserung ergibt eine therapeutische Vorlaufzeit zu frühzeitigem präventiven Therapiebeginn bzw. zur Therapiereduzierung.
- Die Vorlaufzeit sollte die therapeutische Effizienz durch Verminderung irreversibler Gewebeschädigungen erhöhen sowie unerwünschte therapeutische Nebenwirkungen vermindern. Die sequentielle Überwachung geeigneter molekularer Änderungen in krankheitsassoziierten Zellsystemen während der Therapie ermöglicht eine zeitgerechte Verfolgung der Krankheitsentwicklung z.B. der Granulo- und Monozyteneigenschaften bei Intensivpatienten oder der Charakteristika von Leukämie- oder Remissionszellen in Leukämien.
- Die Messung molekularer Änderungen in krankheitsassoziierten Zellsystemen (Zytomen) macht dieses Vorgehen zu einem wesentliche Teil unabhängig von der genauen Kenntnis der molekularen Krankheitursache. Dies ermöglicht die Vorhersage der weiteren Krankheitsentwicklung in komplexen malignen, infektiösen, metabolischen oder degenerativen Krankheiten mit unklarer Genese.
- Neue Hypothesen über die Krankheitsentstehung können durch Interpretation prädiktiver molekularer Datenmuster (z.B. Übertrainingsyndrom) einen besseren Zugang zu den molekularen Ursachen komplexer Krankheiten ermöglichen. Die vom exprimierten molekularen Zellphänotyp zum Genom zurückführende Zytomanalyse (bottom-up molecular reverse engineering Strategie) verwendet die deduktive experimentelle Hypothesis zur gerichteten Datengewinnung, die induktive bioinformatische Evaluierung aller gesammelten Multiparameterinformation durch algorithmische Datensiebung (CLASSIF1) zur Auffindung diskriminanter molekularer Information, gefolgt von einer deduktiven Interpretation oder Modellierung der prädiktiven Datenmuster. In einem zyklischen Prozess können solchermaßen gefundene Datenmuster nach Ergänzung mit zusätzlichen deduktiv abgeleiteten Parametern der erneuten Datensiebung zugeführt werden, um auf diese Weise eine progressive Annäherung an unbekannte krankheitsinduzierende molekulare Prozesse zu erreichen.
- Das Potential dieses Konzeptes liegt in seiner allgemeinen Anwendbarkeit in den verschiedenen Bereichen der klinischen oder ambulanten Medizin. Dies wird nachfolgend durch die Ergebnisse einer Reihe von kollaborativen Projekten mit Krankenhäusern und anderen wissenschaftlichen Einrichtungen sowie im Rahmen der Europäischen Arbeitsgruppe für Klinische Zellanalyse ( EWGCCA) im Bereich der klinischen Zytomik dargestellt.
- Die augenscheinliche Herausforderung besteht im Ausbau dieses Konzeptes bis zur Patientenebene in gemeinsamer Anstrengung von Wissenschaft, Klinik und Industrie z.B. durch die neuerdings bestehenden Bemühungen um die Konzeptualisierung eines Humanzytomprojektes.


2. Individualisierte Vorhersagen des zukünftigen Krankheitsverlaufs (Medizinische Zytomik, Klinische Zytomik)

• prätherapeutische Identifizierung von Hochrisiko AML Patienten
• prätherapeutische Identifizierung von Hochrisiko DLBCL Patienten
• Bestimmung der Krankheitsaktivität und Vorhersage der Therapieeffizienz in SLE Patienten
• Identifizierung von Risikopatienten nach colorektaler Krebsoperation
• prädiktive Identifizierung von Hochrisiko Sepsis- und Schockpatienten in der Intensivmedizin
  ARTE TV Bericht ( deutsch), ( französisch)
  
• präoperative Identifizierung von Risikopatienten für postoperative Ergüsse und Ödem (POEE) in der Kinderherzchirurgie
  3sat Nano TV Bericht ( Vorhersagen in der Kinderherzchirurgie),
• Identifizierung von Risikopatienten nach Melanomchirugie
• Risikoabschätzung für Übertrainigssyndrom bei Radrennfahrern
• Risikoabschätzung für Myokardinfarkt
• Leukämie and Lymphomklassifizierung
• juveniles Asthma
• Infektion mit humanem Immundefizienzvirus (HIV)