PATHOLOGIE IM FOKUS Aufgaben - Herausforderungen - Perspektiven - DEUTSCHE GESELLSCHAFT FÜR PATHOLOGIE E. V.
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DEUTSCHE GESELLSCHAF T FÜR PATHOLOGIE E. V. Seit 1897 – dem Leben verpflichtet PATHOLOGIE IM FOKUS Aufgaben – Herausforderungen – Perspektiven
ÜBERLEBENSERWARTUNG NEU DEFINIERT mit KEYTRUDA® als Schlüssel für immer mehr Indikationen! Q3W 200 mg * Q6W 400 mg * KEYTRUDA® als Monotherapie bei Erwachsenen schafft Freiräume NSCLC c,d,k,l durch 9 Infusionen im Jahr mit Q6W MELANOM a,b UROTHELKARZINOM f,g RCC m HNSCC h,i,n cHL e,# NEU: Erste pädiatrische Zulassung NEU mCRC j einer Anti-PD-1-Therapie# www.keytruda.de Q3W = alle 3 Wochen; Q6W = alle 6 Wochen KEYTRUDA® als Monotherapie bei Erwachsenen: a mit fortgeschrittenem (nicht resezierbaren oder metastasierenden) Melanom; b zur adjuvanten Behandlung des Melanoms im Tumorstadium III mit Lymphknotenbeteiligung nach vollständiger Resektion; c zur Erstlinienbehandlung des metas- tasierenden NSCLC mit hoher Tumor-PD-L1-Expression (TPS ≥ 50 %) ohne EGFR- oder ALK-positive Tumormutationen; d zur Behandlung des lokal fortgeschrittenen oder metastasierenden PD-L1-positiven NSCLC (TPS ≥ 1 %) nach vorheriger Chemo- therapie. Patienten mit EGFR- oder ALK-positiven Tumormutationen sollten vor der Therapie mit KEYTRUDA® ebenfalls eine auf diese Mutationen zielgerichtete Therapie erhalten haben; e beim rezidivierenden oder refraktären klassischen Hodgkin- Lymphom nach Versagen einer autologen Stammzelltransplantation (auto-SZT) oder nach mindestens zwei vorangegangenen Therapien, wenn eine auto-SZT nicht in Frage kommt; f mit lokal fortgeschrittenem oder metastasierendem Urothelkar- zinom mit PD-L1-kombiniertem positivem Score (CPS) ≥ 10 bei nicht für eine Cisplatin-basierte Therapie geeigneten Patienten in der Erstlinie; g mit lokal fortgeschrittenem oder metastasierendem Urothelkarzinom nach vorheriger Platin-basierter Therapie; h beim rezidivierenden oder metastasierenden Plattenepithelkarzinom der Kopf-Hals-Region (HNSCC) mit hoher Tumor-PD-L1-Expression (TPS ≥ 50 %) und fortschreitender Krebserkrankung während/nach vorheriger Platin-basierter Therapie; i zur Erstlinienbehandlung des metastasierenden oder nicht resezierbaren rezidivierenden HNSCC mit PD-L1-kombiniertem positivem Score (CPS) ≥ 1; j zur Erstlinienbehandlung des metastasierenden Kolorektalkarzinoms bei Tumoren mit hochfrequenter Mikrosatelliten-Instabilität (MSI-H) oder mit einer Mismatch-Reparatur-Defizienz (dMMR) * Die empfohlene Dosis von KEYTRUDA® als Monotherapie beträgt bei Erwachsenen entweder 200 mg alle 3 Wochen oder 400 mg alle 6 Wochen als intravenöse Gabe über 30 Minuten. # KEYTRUDA® als Monotherapie bei Kindern und Jugendlichen ab 3 Jahren: beim rezidivierenden oder refraktären klassischen Hodgkin-Lymphom nach Versagen einer autologen Stammzelltransplantation (auto-SZT) oder nach mindestens zwei vorangegangenen Therapien, wenn eine auto-SZT nicht in Frage kommt. Die empfohlene Dosis von KEYTRUDA® als Monotherapie beträgt bei Kindern und Jugendlichen ab 3 Jahren mit klassischem HL 2 mg/kg Körpergewicht (bis zu einem Maximum von 200 mg) alle 3 Wochen als intravenöse Gabe über 30 Minuten. KEYTRUDA® als Kombinationstherapie bei Erwachsenen: k mit Pemetrexed und Platin-Chemotherapie zur Erstlinienbehandlung des metastasierenden nicht-plattenepithelialen NSCLC ohne EGFR- oder ALK-positive Tumormutationen; l mit Carboplatin und entweder Paclitaxel oder nab-Paclitaxel zur Erstlinienbehandlung des metastasierenden plattenepithelialen NSCLC; m mit Axitinib zur Erstlinienbehandlung des fortgeschrittenen Nierenzellkarzinoms; n mit Platin- und 5-FU-Chemotherapie zur Erstlinienbehandlung des metastasierenden oder nicht resezierbaren rezidivierenden HNSCC mit PD-L1-kombiniertem positivem Score (CPS) ≥ 1. Die empfohlene Dosis von KEYTRUDA® als Teil einer Kombinationstherapie beträgt bei Erwachsenen 200 mg alle 3 Wochen als intravenöse Gabe über 30 Minuten. KEYTRUDA® mern). Hypertonie. Pneumonitis. Kolitis; Mundtrockenh. Schwere Hautreakt.; Erythem; trock. Haut; Vitiligo; Ekzem; Alopezie; akneiforme Dermatitis; Dermatitis. Schm. in d. Extremitäten; Myositis; Arthritis. Grippeähnl. Erkrank.; Schüttelfrost. AST erhöht; ALT erhöht; Hyperkalzämie; alkal. Phosphatase im Blut erhöht; Bilirubin im Blut erhöht; Kreatinin im Blut erhöht. Gelegentl.: KEYTRUDA® 25 mg/ml Konzentrat zur Herstellung einer Infusionslösung Leukopenie; Eosinophilie. Sarkoidose. Nebenniereninsuff.; Hypophysitis. Typ-1-Diabetes-mellitus. Epilepsie. Uveitis. Myokarditis; Wirkstoff: Pembrolizumab Zus.: Arzneil. wirks. Bestandt.: 1 Durchstechfl. (4 ml) enth. 100 mg Pembrolizumab. 1 ml Konz. Perikarderguss; Perikarditis. Pankreatitis; gastrointestinale Ulzeration. Hepatitis. Lichenoide Keratose; Psoriasis; Papeln; Änd. d. enth. 25 mg Pembrolizumab. Sonst. Bestandt.: L-Histidin, L-Histidinhydrochlorid-Monohydrat, Sucrose, Polysorbat 80 (E 433), Haarfarbe. Tendosynovitis. Nephritis. Amylase erhöht. Selten: Immunthrombozytopenie; hämolyt. Anämie; isolierte aplast. Anä- Wasser für Injekt.-zwecke. Anw.: Als Monother. zur Behandl. d. fortgeschrittenen (nicht resezierbaren od. metastasierenden) mie; hämophagozytische Lymphohistiozytose. Enzephalitis; Guillain-Barré-Syndrom; Myelitis; Myasthenie-Syndrom; Meningitis Melanoms b. Erw. Als Monother. zur adjuvanten Behandl. des Melanoms im Tumorstadium III m. Lymphknotenbeteilig. nach (aseptisch). Vogt-Koyanagi-Harada-Syndrom. Vaskulitis. Dünndarmperforation. TEN; SJS; Erythema nodosum. Sjögren-Syn- vollständ. Resektion bei Erw. Als Monother. zur Erstlinienbehandl. d. metastasierenden nicht-kleinzelligen Lungenkarzinoms drom. Nicht bekannt: Abstoßung e. soliden Organtransplantats. Zusätzl.: Hinw. zu Abw. bei Laborwerten beachten. B. (NSCLC) m. PD-L1 exprimierenden Tumoren (Tumor Proportion Score [TPS] ≥ 50 %) ohne EGFR- od. ALK-pos. Tumormutationen Komb. m. Chemother.: Sehr häufig: Anämie; Neutropenie; Thrombozytopenie. Hypokaliämie; vermind. Appetit. Schwindel- b. Erw. In Komb. m. Pemetrexed u. Platin-Chemotherapie zur Erstlinienbehandl. d. metastasierenden nicht-plattenepithelialen gef.; Kopfschm.; periphere Neuropathie; Geschmacksstör. Dyspnoe; Husten. Diarrhö; Übelk.; Erbr.; Obstipat.; Abdominalschm. NSCLC ohne EGFR- od. ALK-pos. Tumormutationen bei Erw. In Komb. m. Carboplatin u. entweder Paclitaxel od. nab-Paclitaxel Hautausschl.; Alopezie; Pruritus. Muskuloskelett. Schm.; Arthralgie. Müdigk./Erschöpf.; Asthenie; Fieber; Ödeme. Kreatinin im zur Erstlinienbehandl. d. metastasierenden plattenepithelialen NSCLC bei Erw. Als Monother. zur Behandl. d. lokal fortgeschrit- Blut erhöht. Häufig: Pneumonie. Febrile Neutropenie; Leukopenie; Lymphopenie. Infusionsbed. Reakt. Hypothyreose; Hyperthyre- tenen od. metastasierenden NSCLC m. PD-L1 exprimierenden Tumoren (TPS ≥ 1 %) nach vorheriger Chemother. b. Erw. Pat. ose. Hyponatriämie; Hypokalzämie. Schlaflosigk. Lethargie. Trock. Augen. Kardiale Arrhythmie (einschl. Vorhofflimmern). Hyper- m. EGFR- od. ALK-pos. Tumormutationen sollten vor Ther. ebenfalls eine auf diese Mutationen zielgericht. Ther. erhalten tonie. Pneumonitis. Kolitis; Mundtrockenh. Schwere Hautreakt.; Erythem; trock. Haut. Myositis; Schm. in d. Extremitäten; haben. Als Monother. zur Behandl. d. rezidivierenden od. refraktären klassischen Hodgkin-Lymphoms (HL) b. Kdrn. u. Jugendl. Arthritis. Nephritis; akutes Nierenvers. Schüttelfrost; grippeähnl. Erkrank. Hyperkalzämie; ALT erhöht; AST erhöht; alkal. ab 3 Jahren u. Erw. nach Versagen einer autologen Stammzelltransplantation (auto-SZT) od. nach mind. 2 vorangegang. Ther., Phosphatase im Blut erhöht. Gelegentl.: Hypophysitis; Thyreoiditis; Nebenniereninsuff. Typ-1-Diabetes-mellitus. Epilepsie. Pe- wenn eine auto-SZT nicht in Frage kommt. Als Monother. zur Behandl. d. lokal fortgeschrittenen od. metastasierenden Urothel- rikarderguss. Vaskulitis. Pankreatitis; gastrointestinale Ulzeration. Hepatitis. Psoriasis; akneiforme Dermatitis; Dermatitis; Vi- karzinoms nach vorheriger Platin-basierter Ther. b. Erw. Als Monother. zur Behandl. d. lokal fortgeschrittenen od. metastasie- tiligo; Ekzem. Tendosynovitis. Bilirubin im Blut erhöht; Amylase erhöht. Selten: Eosinophilie. Myokarditis; Perikarditis. Änd. d. renden Urothelkarzinoms bei Erw., die nicht für e. Cisplatin-basierte Ther. geeignet sind u. deren Tumoren PD-L1 m. einem Haarfarbe; lichenoide Keratose; Papeln. Sjögren-Syndrom. Zusätzl.: Hinw. zu Abw. bei Laborwerten beachten. B. Komb. m. kombinierten positiven Score (CPS) ≥ 10 exprimieren. Als Monother. od. in Komb. m. Platin- u. 5-Fluorouracil(5-FU)-Chemother. Axitinib: Sehr häufig: Hyperthyreose; Hypothyreose. Vermind. Appetit. Kopfschm.; Geschmacksstör. Hypertonie. Dyspnoe; zur Erstlinienbehandl. d. metastasierenden od. nicht resezierbaren rezidivierenden Plattenepithelkarzinoms der Kopf-Hals-Re- Husten; Dysphonie. Diarrhö; Abdominalschm.; Übelk.; Erbr.; Obstipat. Palmar-plantares Erythrodysästhesie-Syndr.; Hautaus- gion (HNSCC) b. Erw. m. PD-L1-exprimierenden Tumoren (CPS ≥ 1). Als Monother. zur Behandl. d. rezidivierenden od. metasta- schl.; Pruritus. Muskuloskelett. Schm.; Arthralgie; Schm. in d. Extremitäten. Müdigk./Erschöpf.; Asthenie; Fieber. ALT erhöht; AST sierenden HNSCC m. PD-L1-exprimierenden Tumoren (TPS ≥ 50 %) und einem Fortschreiten der Krebserkrank. während od. erhöht; Kreatinin im Blut erhöht. Häufig: Pneumonie. Anämie; Neutropenie; Leukopenie; Thrombozytopenie. Infusionsbed. Reakt. nach vorheriger Platin-basierter Ther. b. Erw. In Komb. m. Axitinib zur Erstlinienbehandl. d. fortgeschrittenen Nierenzellkarzi- Hypophysitis; Thyreoiditis; Nebenniereninsuff. Hypokaliämie; Hyponatriämie; Hypokalzämie. Schlaflosigk. Schwindelgef.; Lethar- noms (RCC) b. Erw. Als Monother. zur Erstlinienbehandl. d. metastasierenden Kolorektalkarzinoms (CRC) b. Tumoren m. hochfre- gie; periphere Neuropathie. Trock. Augen. Kardiale Arrhythmie (einschl. Vorhofflimmern). Pneumonitis. Kolitis; Mundtrockenh. quenter Mikrosatelliten-Instabilität (MSI-H) od. m. e. Mismatch-Reparatur-Defizienz (dMMR) b. Erw. Gegenanz.: Überempf.-keit Hepatitis. Schwere Hautreakt.; akneiforme Dermatitis; Dermatitis; trock. Haut; Alopezie; Ekzem; Erythem. Myositis; Arthritis; gg. d. Wirkstoff od. e. d. sonst. Bestandt. Vorsicht bei: Schwerer Einschränk. d. Nierenfunkt.; moderater od. schwerer Ein- Tendosynovitis. Akutes Nierenvers.; Nephritis. Ödeme; grippähnl. Erkrank.; Schüttelfrost. Alkal. Phosphatase im Blut erhöht; schränk. d. Leberfunkt. Melanom d. Auges. Anamnest. bek. immunvermittelte Myokarditis. Behandl. nach Risikoabwägung b. Hyperkalzämie; Bilirubin im Blut erhöht. Gelegentl.: Lymphopenie; Eosinophilie. Typ-1-Diabetes-mellitus. Myasthenie-Syndrom. Pat. m.: aktiven ZNS-Metastasen; ECOG-Performance-Status ≥ 2; HIV-, HBV- od. HCV-Infekt.; aktiven, system. Autoimmun- Uveitis. Myokarditis. Pankreatitis; gastrointestinale Ulzeration. Änd. d. Haarfarbe; lichenoide Keratose; Papeln; Psoriasis; Vi- erkrank.; interstit. Lungenkrankh.; einer früheren Pneumonitis, d. system. Kortikoidbehandl. erforderte; schwerer Über- tiligo. Sjögren-Syndrom. Amylase erhöht. Zusätzl.: Hinw. zu Abw. bei Laborwerten beachten. Warnhinw.: Nicht schütteln. empf.-keit gg. e. and. monoklonalen Antikörper in d. Anamnese; laufender Ther. m. Immunsuppressiva; schweren immunver- Hinw.: Untersuch. der PD-L1-Tumor-Expression mittels eines validierten Tests bei Pat. m. NSCLC, HNSCC od. zuvor unbehan- mittelten Nebenw. unter Ipilimumab in d. Anamnese (jegliche Grad 4 od. Grad 3 Toxizität), d. eine Kortikosteroid-Behandl. deltem Urothelkarzinom. Untersuch. des MSI-H/dMMR-Tumorstatus mittels eines validierten Tests b. Pat. m. CRC. Zuverläs- über mehr als 12 Wo. erforderte (mehr als 10 mg/Tag Prednison od. Äquivalent in entspr. Dosierung); aktiv. Infekt.-erkrank.; sige Verhütungsmethode b. Frauen im gebärf. Alter währ. Behandl. u. bis min. 4 Mon. nach letzter Dosis. Verschreibungs- Pat., d. unter vorhergeh. Krebsbehandl. m. immunstimulierenden Arzneim. schwere od. lebensbedrohl. Nebenw. d. Haut hatten; pflichtig. Stand: 03/2021 Pat., d. ein solides Organtransplantat empfangen haben; Pat. m. allo-HSZT in Krankengesch. Hinw. zu Schwangersch./Stillzeit beachten. Unter den immunvermittelten Nebenw. waren schwere Fälle u. Todesfälle. Zusätzl. bei HNSCC: Pat. m. vorheriger Bitte lesen Sie vor Verordnung von KEYTRUDA® die Fachinformation! Strahlenther. Zusätzl. bei klass. HL: Pat. ≥ 65 J. Bei allo-HSZT bei klassischem HL nach Ther. m. Pembrolizumab sorgfältige Nutzen-Risiko-Abwägung (GVHD u. schwere Lebervenenverschlusskrankheit als Komplikat. beobachtet). Zusätzl. bei rese- Pharmazeutischer Unternehmer: ziertem Stadium-III-Melanom, MSI-H- od. dMMR-CRC, fortgeschrittenem RCC, Erstlinienbehandl. bei NSCLC u. Erstlinienbe- Merck Sharp & Dohme B.V. handl. bei HNSCC: Pat. ≥ 75 J. Zusätzl. bei Urothelkarzinom n. vorh. Platin-basierter Ther.: Pat. m. schlechterer Prognose u./ Waarderweg 39 od. aggressiv. Krankheitsverl. Bei Erstlinienbehandl. von NSCLC od. HNSCC m. PD-L1 exprimierenden Tumoren: Nutzen u. Risiko 2031 BN Haarlem e. Komb. m. Chemother. im Vgl. zu Pembrolizumab Monother. abwägen. Nebenw.: Monother.: Sehr häufig: Anämie. Hypothy- Niederlande DE-KEY-00338 reose. Vermind. Appetit. Kopfschm. Dyspnoe; Husten. Diarrhö; Abdominalschm.; Übelk.; Erbr.; Obstipat. Hautausschl.; Pruritus. Lokaler Ansprechpartner: Muskuloskelett. Schm.; Arthralgie. Müdigk./Erschöpf.; Asthenie; Ödeme; Fieber. Häufig: Pneumonie. Thrombozytopenie; Lym- MSD Sharp & Dohme GmbH phopenie; Neutropenie. Infusionsbed. Reakt. Hyperthyreose; Thyreoiditis. Hyponatriämie; Hypokaliämie; Hypokalzämie. Schlaflo- Lindenplatz 1 sigk. Schwindelgef.; periph. Neuropathie; Lethargie; Geschmacksstör. Trock. Augen. Kardiale Arrhythmie (einschl. Vorhofflim- 85540 Haar
Vorwort 05 Pathologie – Eine (un)bekannte Größe 06 Bildstrecke „Rundgang durch die Pathologie“ 14 Interview mit Prof. Dr. med. Gustavo Baretton 24 Molekularpathologie 26 Digitale Pathologie 30 Proteomik 35 Krebsbehandlung am Beispiel der Immuntherapie 38 Wege in die Pathologie 40 DGP – Eine starke Gemeinschaft 42 Unsere Arbeitsgemeinschaften 45 Angebote der DGP zur Nachwuchsförderung 46 Die DGP als Partner für die Weiterbildung 51 Die QuIP GmbH 52 Danksagung, Literaturhinweise 54
05 Vorwort Prof. Dr. med. Gustavo Baretton (Dresden), Vorsitzender der Deutschen Gesellschaft für Pathologie e. V. (DGP) Sehr geehrte Damen und Herren, obwohl fast jeder Mensch schon einmal in Form einer Biopsie (z. B. aus dem Magen- Darm-Trakt) oder eines Abstrichs (z. B. vom Gebärmutterhals) mit der Pathologie in Berührung gekommen ist, wissen die wenigsten, dass für die Untersuchung dieser Proben, die abschließende Krankheitsdiagnose und im Rahmen der personalisierten Medizin zunehmend häufiger auch die Therapieempfehlung PathologInnen ver- antwortlich waren. Die Untersuchung des Probenmaterials erfolgt in universitären oder nicht universitären Instituten für Pathologie in Kliniken, in Medizinischen Ver- sorgungszentren/MVZ oder in Praxen für Pathologie. Die Deutsche Gesellschaft für Pathologie (DGP) will mit dieser Broschüre ein wenig Licht in den Arbeitsalltag der PathologInnen bringen, bei dem die Obduktion von Verstorbenen – entgegen der weitläufigen Ansicht – nur einen sehr kleinen Teil der Tätigkeit ausmacht. Denn PathologInnen verbringen die meiste Zeit des Tages am Mikroskop mit der Untersuchung von Gewebe von lebenden PatientInnen. Wir wollen zeigen, wie vielfältig und umfangreich die heutige Diagnostik in der Pathologie ist und welche großen Entwicklungen bereits am Horizont der Forscher Innen auf uns warten. Neben dem Dauerbrenner Molekularpathologie beschäftigen uns hier aktuell die Themen Immunpathologie, Proteomik, Digitale Pathologie und Bildgebung sowie die neuen Möglichkeiten, die mit der künstlichen Intelligenz (KI) einhergehen. Wir hoffen, mit dieser Broschüre vor allem auch NachwuchsmedizinerInnen für unser Fach begeistern zu können. Das Entwicklungspotenzial ist enorm, es wird in der Pathologie nie langweilig und die Karrierechancen sind hervorragend. Ich wünsche Ihnen eine spannende und erkenntnisreiche Lektüre! Ihr Prof. Dr. med. Gustavo Baretton Vorsitzender der DGP Direktor des Instituts für Pathologie am Universitätsklinikum Dresden
06 Pathologie – Eine (un)bekannte Größe Rund 1.800 PathologInnen praktizieren aktuell in Der tatsächliche Arbeitsalltag von PathologInnen Deutschland.1 Sie sind unverzichtbare diagnostische stellt sich ganz anders dar. Dienstleister für alle medizinischen Fachgebiete, für alle Kliniken und auch für die ambulante Ver- PathologInnen unterstützen in erster Linie ihre sorgung von PatientInnen. Dennoch haben selbst klinischen oder ambulant tätigen medizinischen viele ärztliche KollegInnen ein eher unklares Bild KollegInnen bei der Diagnose von Krankheiten an- von ihren Aufgaben und Arbeitsbereichen. hand von entnommenem Patientengewebe. Hier- bei nutzen sie Mikroskope, immunhistochemische Im Gegensatz zu vielen Klischeevorstellungen be- Verfahren und modernste technische Geräte, um die steht die Aufgabe von PathologInnen nicht darin, Biopsien und Resektate detailliert zu untersuchen. der Polizei Hinweise auf Art und Zeitpunkt des ge- Auf Basis der gewonnenen Ergebnisse stellen die waltsamen Todes von Menschen zu liefern. Das ist PathologInnen die Krankheitsdiagnose und helfen die alleinige Domäne der Rechtsmedizin, die ein bei der Festlegung der passenden Therapie für die eigenes Fachgebiet der Medizin repräsentiert. PatientInnen.
07 Pathologie KURZ GEFASST Der Begriff „Pathologie“ kommt aus dem Griechischen und bedeutet übersetzt so viel wie „Die Lehre vom Leiden/von der Krankheit“. PathologInnen beschäftigen sich also mit der Entstehung, der Entwicklung (Patho- genese), der Diagnose und auch der passenden Therapie von Krankheiten. PATHOLOGINNEN IM ALLTAG Anhand dieser Erstbegutachtung entscheiden die PathologInnen am Zuschnittplatz, welche Bereiche PathologInnen arbeiten in Universitätskliniken, mikroskopisch untersucht werden sollen. Das Ge- Krankenhäusern, Medizinischen Versorgungszen- webe wird dem Patienten mittels endoskopischer tren (MVZ) oder in der Niederlassung. Sie analysie- oder operativer Verfahren entnommen. Es kann sich ren in ihrem Arbeitsalltag vor allem Biopsien und dabei um Proben mit wenigen Millimetern Durch- Resektate – also Gewebeproben von hauptsächlich messer bis hin zu vollständigen Organen handeln. lebenden, seltener von verstorbenen PatientInnen Bei der Analyse werden krankhafte Veränderungen im Rahmen einer klinischen Obduktion – unter dem ermittelt. Oft liegt bereits ein Verdacht der behan- Mikroskop oder mit modernsten hochauflösenden delnden FachmedizinerInnen vor, welcher bei der bildgebenden Verfahren. pathologischen Untersuchung bestätigt oder wider legt wird. Trotz moderner Immunhistochemie, digitaler Bild- gebung und dem beginnenden Einzug künstlicher Auch hochspezialisierte Methoden, wie etwa die Intelligenz in die Medizin können auch heute Analyse des DNA-Materials im Gewebe (Molekular noch viele Erkrankungen abschließend nur über pathologie) oder die Anwendung molekularer Bio- eine mikroskopische Untersuchung von Gewebe marker, kommen immer häufiger ergänzend zur diagnostiziert werden. Der Mikroskopie geht eine Untersuchung des Gewebes am Mikroskop oder mit Begutachtung der vollständigen Gewebeprobe mit bildgebenden Verfahren zum Einsatz. bloßem Auge voraus – die Makroskopie.
09 WO ARBEITEN PATHOLOGINNEN? In Universitätskliniken I n der (forschenden) Pharmaindustrie – An Großkrankenhäusern hier werden vor allem spezialisierte In Medizinischen Versorgungszentren (MVZ) MolekularpathologInnen gesucht, welche die In Arztpraxen, die sich auf Pathologie Entwicklung neuer Untersuchungsmethoden, spezialisiert haben (Niederlassungen) Biomarker und Medikamente vorantreiben In Forschungseinrichtungen an Universitäten oder an außeruniversitären Einrichtungen – hier besonders häufig in der Krebsforschung VIELSEITIGE AUFGABEN Zu den Aufgaben von PathologInnen gehört auch die Teilnahme an sogenannten Tumor-Boards. Das Die entnommenen Gewebeproben, welche von den sind regelmäßige Fallbesprechungen mit den be- behandelnden ÄrztInnen aus den anderen Fachab- handelnden KollegInnen der anderen klinischen teilungen der Kliniken und aus ambulanten Praxen Fachabteilungen. Die PathologInnen referieren über in die Pathologien für die detaillierte Untersuchung ihre Befunde und tauschen sich mit den weiterbe- geliefert werden, weisen in der Regel Veränderungen handelnden ÄrztInnen über die PatientInnen aus. auf, die zum Teil bereits als krankhaft identifiziert Auch an stationären operativen Eingriffen sind Patho- wurden. Zu nennen sind in diesem Kontext vor allem logInnen häufig beteiligt. Oft müssen während einer Krebserkrankungen, aber auch Entzündungen und OP sogenannte „Schnellschnitte“ vom Gewebe des Erregerbefall. Die PathologInnen untersuchen die zu operierenden Organs angefertigt und analysiert Gewebeproben zunächst makroskopisch. werden, bspw. um zu ermitteln, ob entzündetes oder Tumorgewebe während der OP komplett entfernt Unterstützt von Medizinisch-technischen Assisten- wurde. Damit ist der Fortgang der Operation bzw. tInnen (MTAs) werden dann im nächsten Schritt die weitere Planung direkt und unmittelbar von den Schnitte des zuvor paraffinierten Gewebes ange- Diagnosen der PathologInnen abhängig. fertigt, auf Glasobjektträger übertragen und für die Untersuchung mit dem Mikroskop durch die Patho- Die Pathologie ist somit ein absolut interdisziplinäres logInnen vorbereitet. Fachgebiet. Sie nimmt häufig eine Brückenstellung zwischen Grundlagenforschung und klinisch tätigen Mit dieser umfassenden Diagnostik ist es möglich, ÄrztInnen ein, da viele PathologInnen auch forschend z. B. Krebserkrankungen zu erkennen und Tumore tätig sind und der Weiterbildungsbedarf in diesem näher zu spezifizieren. Diese Ergebnisse bilden dann Fach aufgrund der rasanten Weiterentwicklung die Basis für eine passende und oft lebensrettende der molekularen Untersuchungsmethoden und der Therapie. Technik sehr hoch ist.
10 EINE ECHTE HERAUSFORDERUNG PathologInnen benötigen aufgrund ihrer vielseitigen Heraus- forderungen im Alltag eine fundierte und interdisziplinär ausge- richtete Facharztweiterbildung. So müssen z. B. Gewebeproben aus allen Organbereichen von Kleinkindern genauso präzise ana- lysiert werden können wie die eines hochbetagten Menschen. PathologInnen müssen in der Lage sein, die charakteristischen Gewebeveränderungen bei verschiedensten Erkrankungen und Infektionen, wie z. B. Krebs und HIV, oder auch Entzündungen, wie z. B. Morbus Crohn, sicher zu erkennen. In der täglichen Routine diagnostik ist es nötig, sich in allen Bereichen auszukennen. Mit der „Entschlüsselung“ des menschlichen Genoms zu Beginn dieses Jahrtausends hat außerdem die Molekularpathologie im- mens an Bedeutung gewonnen. Durch die Untersuchung von DNA- Material im erkrankten Gewebe können Diagnosen heute so sehr verfeinert werden, dass personalisierte, d. h. an das individuelle Krankheitsbild eines Patienten oder einer Patientin angepasste, Therapien, vor allem bei Krebserkrankungen, möglich werden. Der Fortschritt in den molekularen Untersuchungsmethoden hat zeitgleich auch die Herstellung von hochspezialisierten Medikamenten revolutioniert. ZAHLEN UND FAKTEN ZUR PATHOLOGIE IN DEUTSCHLAND 20202 Praktizierende FachärztInnen für Pathologie: 1.819 Frauen: 766 Männer: 1.053 Praktizierende FachärztInnen für Pathologie älter als 65 Jahre: 174 Frauen: 26 Männer: 148 Praktizierende FachärztInnen für Pathologie 60–65 Jahre: 312 Frauen: 99 Männer: 213 Praktizierende FachärztInnen für Pathologie 50–59 Jahre: 585 Frauen: 217 Männer: 368 Praktizierende FachärztInnen für Pathologie 40–49 Jahre: 510 Frauen: 278 Männer: 232 Praktizierende PathologInnen 35–39 Jahre: 210 Frauen: 126 Männer: 84 Praktizierende PathologInnen bis 34 Jahre: 28 Frauen: 20 Männer: 8
11 Darüber hinaus spielt die Digitalisierung eine immer wichtigere Rolle im Arbeitsalltag der PathologInnen. Einige Scanner von Gewebeschnitten erreichen heute eine so hohe Qualität der digitalen Bildgebung, dass an einzelnen Instituten für Patho- logie in Deutschland bereits nur noch digital mikroskopiert wird. Die Mikroskope werden hier durch hochauflösende Bildschirme ersetzt. Dieser Trend begünstigt auch den Aufbau großer digitaler Bio- banken, in denen die Aufnahmen des untersuchten Gewebe materials gespeichert und auch für die weltweite Forschung, und nicht mehr nur standortbezogen, zugänglich gemacht werden können. Zeitgleich mit allen Neuerungen, die es im Fachbereich Patho- logie gibt, müssen sich auch die PathologInnen kontinuierlich das ganze Berufsleben lang weiterbilden und weiterentwickeln. Als PathologIn lernt man nie aus.
Institut für Pathologie Charité – Universitätsmedizin Berlin Das Institut für Pathologie der moderne IT-Verfahren eingesetzt und forschung eingesetzt. Clinician Scientist Charité – Universitätsmedizin Berlin kontinuierlich weiterentwickelt. Für Programme und weitere Ressourcen des (Direktor: Prof. Dr. med. David Horst) maligne Tumorerkrankungen bietet das Berlin Institute of Health (BIH) erleichtern wurde 1856 durch Rudolf Virchow Institut eine integrierte, schnelle und ef- es ärztlichen und naturwissenschaftlichen gegründet. Es ist eine der größ- fiziente Gesamtbegutachtung an, aus der Kolleg*innen exzellent wissenschaft- ten und traditionsreichsten Univer- sich für die Patienten maßgeschneiderte lich zu arbeiten. Enge Vernetzungen mit sitätspathologien Deutschlands und Therapieoptionen in der Präzisionsmedi- dem BIH, dem Deutschen Konsortium für versorgt alle klinischen Einrichtungen der zin ergeben. Die Diagnostik wird durch Translationale Krebsforschung (DKTK) Charité sowie mehrere kooperierende strenge Qualitätssicherungsmaßnahmen und den klinischen Kolleg*innen münden Krankenhäuser und externe Einsender und regelmäßige Teilnahme an Ringver- in wissenschaftlich starken Forschungs- mit Diagnostikleistungen. Etwa 75.000 suchen gesichert. Zudem fungiert das verbünden. Am Aufbau des neuen NCT- Fälle werden pro Jahr begutachtet, die Institut als zertifizierter Kooperati- Standortes Berlin ist das Institut für Patho- das gesamte Spektrum der Histopatho- onspartner für über 21 Organkrebs- logie zentral beteiligt. logie, Zytopathologie, Molekularpa- zentren und für das Charité Comprehensive thologie, Elektronenmikroskopie und Cancer Center. Dem Leitbild der Charité folgend bie- Obduktionspathologie umfassen. Für tet das Institut für Pathologie neben ei- eilige Diagnostikleistungen, z.B. bei Am Institut für Pathologie sind ner leistungsstarken Krankenversorgung Organtransplantationen, wird rund um mehrere wissenschaftliche Arbeitsgruppen und exzellenter Forschung auch eine zu- die Uhr eine Rufbereitschaft angeboten. aktiv, die eng mit den Einrichtungen der kunftsorientierte medizinische Lehre. Die Charité und mit Forschungspartnern im Mitarbeiter*innen des Instituts beteiligen Um die Patientenversorgung für die In- und Ausland kooperieren. Molekular- sich intensiv an der curricularen Lehre im gesamte zell- und gewebebasierte biologische und mechanistische Ansätze Modellstudiengang Medizin der Charité Diagnostik menschlicher Erkrankun- sowie modernste Techniken, darunter Ein- und in den Studiengängen für Zahnme- gen auf höchstem Niveau zu gewähr- zelzellsequenzierung, Methylierungsana- dizin und für Molekulare Medizin. Für leisten, werden am Institut für Patho- lysen, Computersimulationen und künst- medizinische und naturwissenschaftliche logie aktuellste immunologische und liche Intelligenz, werden für zahlreiche Promotionen steht ein breites Spektrum molekularbiologische Methoden sowie Projekte mit Schwerpunkten in der Krebs- möglicher Themen zur Auswahl. Charité – Universitätsmedizin Berlin · Charitéplatz 1 · 10117 Berlin · T: +49 30 450 - 53 60 02 pathologie-ccm.charite.de
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14 Ein Rundgang durch die Pathologie EINGANGSLABOR Im Eingangslabor werden die Gewebeproben, die in der Pathologie untersucht werden sollen, entgegengenommen und dokumentiert. Sie stammen aus dem eigenen Haus, anderen Kliniken und auch ambulanten Praxen. An einer großen Universitätsklinik wie hier in Dresden werden täglich ca. 240 Gewebeproben entgegengenommen. Mit der Rohrpost werden die Gewebeproben aus den anderen Fachabteilungen der Klinik direkt in die Pathologie geschickt – mitunter gleich aus dem OP zum Schnellschnitt, damit die Diagnose der PathologInnen noch während der Operation vorliegt.
15 Ein Rundgang ZUSCHNITT Im Zuschnitt erfolgt die Erstbegutachtung der Gewebeproben (teilweise ganze Organe/Organ- teile) durch die PathologInnen (Makroskopie). Die krankhafte Stelle wird identifiziert und gekennzeich- net. Dann erfolgt der Zuschnitt der Gewebeproben, die da- nach für die Betrachtung unter dem Mikroskop bzw. weitere Analysen verwendet werden. Teamwork: Beim Zuschnitt arbeiten die PathologInnen mit den Medizinisch- technischen AssistentInnen (MTAs) zusammen.
16 GEWEBEVORBEREITUNG Nach dem Zuschnitt erfolgt die Vorbereitung des Gewebes für die Paraffinierung. M aschine zur Entkalkung von Knochenmaterial. Maschine zur Entwässerung von Gewebeproben.
17 Ein Rundgang ach dem Zuschnitt und N der Vorbereitung der aus- gewählten Gewebestücke werden diese paraffiniert – d. h. in Wachs gegossen. ie Weiterverarbeitung D der Gewebeproben übernehmen in den Pathologien die Medizinisch-technischen AssistentInnen (MTA). Paraffinblöcke mit eingebetteten Gewebeteilen aus den Biopsien und Resektaten der PatientInnen.
18 HERSTELLUNG DER GEWEBE-SLIDES Die MTAs fertigen vom paraffinierten Gewebe feine Schnitte an. Viel Verantwortung: Auf allen Slides müssen die Kennungen der PatientInnen ordentlich vermerkt werden. ie hauchdünnen Schnitte werden im Wasserbad auf D Glasobjektträger (Slides) gezogen. In der Pathologie des Dresdner Universitätsklinikums werden pro Tag ca. 1400 Gewebe-Slides angefertigt. Die Gewebeschnitte auf den Slides werden im Färbeautomaten mit der Hämatoxylin-Eosin- Färbung (HE) behandelt, um die verschiedenen Strukturen des Gewebes für die Untersuchung unter dem Mikroskop durch die PathologInnen besser sichtbar zu machen. ie Gewebe-Slides werden nach ihrer Kennung den D PatientInnen zugeordnet und an die PathologInnen für die Diagnostik weitergereicht.
19 Ein Rundgang Das Gewebe auf den Slides erhält in der Immunhistologie eine weitere Färbung (Antikörper-Färbung), die sich von der pinken HE-Färbung unterscheidet. IMMUNHISTOLOGIE Immunhistologische Untersuchungen, auch Immunhistochemie, Immun- oder Antikörperfärbung genannt, dienen der Identifizierung und Darstellung von gewebe- und zelltypischen Antigenen durch spezifische Antikörper (Biomarker). Sie ergänzen die konventionelle histologische oder zytologische Diagnostik und werden durch die PathologInnen aufgrund verschiedenster Fragestellungen eingesetzt. Ihre Ergebnisse werden immer im Kontext der Gewebs- und Zellmorphologie interpretiert. Sie spielen vor allem bei der Tumordiagnostik eine große Rolle. I n großen Färbeautomaten können viele Gewebe-Slides gleichzeitig auf eine Vielzahl von Antikörpern getestet werden.
20 ie MTAs kontrollieren auch, ob die D immunhistochemischen Färbungen geklappt haben. Die In-situ-Hybridisierung (ISH) wird ebenfalls zur Darstellung auffälliger, krankhafter Strukturen im Gewebe verwendet und dient zum Nachweis von Nukleinsäuren (RNA oder DNA) in Gewebe, einzelnen Zellen oder auf Metaphase-Chromosomen.
21 Ein Rundgang MOLEKULARPATHOLOGIE Seitdem im Jahr 2003 das menschliche Genom erstmals Klein, aber oho: vollständig entschlüsselt wurde, sind in der und für hochmoderne Next- die Pathologie eine Vielzahl molekularbiologischer Unter Generation-Sequencing- suchungsmethoden entwickelt worden, die vor allem bei Geräte (NGS) für die der genauen Klassifikation von Tumorarten helfen. Genom-Sequenzierung. I m Anschluss an die molekularpathologische Analyse werden die genetischen Daten der PatientInnen von den angestellten MolekularbiologInnen zusammen mit den PathologInnen ausgewertet.
22 AUSBILDUNG Die gemeinsame Fallbesprechung ist Teil der täglichen Routine in der Pathologie und integraler Bestandteil der ärztlichen Weiterbildung im Fachbereich.
Präzisionsmedizin Jeder Krebspatient ist einzigartig. So auch sein Ansprechen auf eine Krebstherapie. Wir forschen weiter an klaren Orientierungshilfen für den bestmöglichen Therapieerfolg: Biomarker und Methoden zur Verlaufskontrolle für die klinische Routine. Unser Ziel? Noch genauer bestimmen zu können, welcher Patient von welchem Behandlungsansatz und zu welchem Zeitpunkt profitiert. Und ihm zukünftig maßgeschneiderte – personalisierte – Krebstherapien bieten zu können. Erfahren Sie hier mehr zur Präzisionsmedizin bei Bristol Myers Squibb: https://link.b-ms.de/35mzlVA © Bristol Myers Squibb, 07/2020. ONCDE20SD01457-01 Oder scannen Sie einfach diesen QR-Code ein.
24 „ Interview mit Herrn Prof. Dr. med. Gustavo Baretton Herr Prof. Dr. med. Gustavo Baretton ist Direktor des Instituts für Pathologie am Universitätsklinikum Dresden und seit 2019 Vorsitzender der Deutschen Gesellschaft für Pathologie. Warum sind Sie Pathologe geworden? Was ist heute das Reizvolle am Fach Pathologie? Als Student war ich von der Vorlesung von Max Eder Die moderne Pathologie bietet heute ein unglaublich in München fasziniert und habe mich deshalb um breites Methodenspektrum: Neben der klassischen eine Promotionsarbeit in der Pathologie beworben. Mikroskopie kommen immunhistologische und im- Mein Doktorvater und späterer akademischer Lehrer, mer raffiniertere molekulargenetische Verfahren am Udo Löhrs, hat mich, während ich meine Experimente Gewebe zum Einsatz. machte, mit Präparaten aus seiner Routinediagnostik „geködert“. Diese Techniken tragen gerade in der Krebsmedizin nicht nur zu einer genaueren Klassifikation bei, sondern Weil ich ein „Augenmensch“ bin, hat mich das Mikro- ermöglichen sogar prognostische und personalisierte skopieren und Diagnostizieren an histologischen Präpa- prädiktive Aussagen; d. h., im Rahmen der sogenannten raten immer mehr in seinen Bann gezogen. Außerdem Präzisionsonkologie kommt der Pathologie eine ganz hat mich die Breite des Faches angesprochen, weil entscheidende Bedeutung zu und bringt die Patho- man Erkrankungen aus allen Fächern der klinischen logInnen durch interdisziplinäre Tumorboards nah an Medizin sieht. Ein weiterer reizvoller Aspekt bestand die PatientInnen. Grundlage für diesen methodischen für mich darin, Krankheiten von der Entstehung bis zur Quantensprung bleibt aber nach wie vor die exakte Manifestation und Progression verfolgen zu können histopathologische Diagnose, ohne die jedes noch so und verstehen zu lernen. ausgeklügelte molekulare Verfahren ins Leere läuft („trash in, trash out“ …).
25 Interview „Weil ich ein ‚Augenmensch‘ bin, hat mich das Mikroskopieren und Diagnostizieren an histologischen Präparaten immer mehr in seinen Bann gezogen.“ Prof. Dr. med. Gustavo Baretton Wie sind die Aussichten für den Welche diagnostischen Verfahren zeichnen Nachwuchs in der Pathologie? sich am Horizont ab, welche die Pathologie der Zukunft kennzeichnen werden? Die Aussichten für den Nachwuchs in der Pathologie sind exzellent! PathologInnen sind aktuell die im Neben immer komplexeren molekularen Methoden Durchschnitt älteste Facharztgruppe in Deutschland – (Ganzgenom-/WGS- und Whole-Exome-Sequenzie- und das vor dem Hintergrund der wachsenden Be- rung/WES, aber auch gewebsbasierten Proteom deutung des Fachs. analysen/MALDI-TOF) sind die Digitalisierung und die Assistenz durch artifizielle Intelligenz/AI die Ver- Der Grund dafür mag darin liegen, dass im Medizin- fahren, die in naher Zukunft zu einer weiteren Revo- studium das Fach Pathologie zu früh kommt und die lutionierung in der Pathologie beitragen werden. Das Lehrinhalte wenig mit der täglichen Arbeit zu tun Mikroskop – seit Rudolf Virchow DAS diagnostische haben. Im Rahmen von Famulaturen, PJ oder Promo- Instrument in der Pathologie – wird bald durch hoch- tionen lernen die meisten das Fach erst richtig kennen. auflösende Touchscreens ersetzt werden; die histologi- schen Schnittpräparate werden von hochauflösenden Die zunehmende Digitalisierung (vgl. 4.) wird überdies Scannern eingescannt und über Cloud-Lösungen über- attraktive Arbeitszeitmodelle (Teilzeit, Homeoffice) all und jederzeit verfügbar sein. Die Digitalisierung in der Pathologie ermöglichen, die in den anderen wird den Einsatz von AI-Pipelines ermöglichen, die klinischen Bereichen oft unmöglich sind. bei der Befundung assistieren. Dies alles ist keine Zukunftsmusik mehr, sondern hält bereits Einzug in die Institute für Pathologie.
26 Molekularpathologie Mit der Sequenzierung oder „Entschlüsselung“ des menschlichen Genoms im Jahr 2003 haben sich auch die diagnostischen Möglichkeiten in der Pathologie stark gewandelt. Mit den Methoden der Molekularpathologie können die Diagnosen an erkranktem Gewebe so sehr vertieft und ver- feinert werden, dass eine Art „maßgeschneiderte“ Therapie von Krank- heiten möglich wird. Gerade in der Krebstherapie ist es wichtig, dass Medikamente „auf den Punkt“ genau wirken, bösartigen Tumoren ihre Wachstumsgrundlage schnellstmöglich entzogen und mögliche Neben- wirkungen der Medikamente so gering wie möglich gehalten werden. Durch die neuen genetischen Untersuchungsmethoden weiß man heute zudem, dass nicht jedes Medikament bei jedem Menschen gleich wirkt – oft hängt der Erfolg mit genetischen Veranlagungen zusammen. Teure und unangenehme Therapien, die wenig oder keinen Nutzen für die PatientInnen bringen, können heute dank molekularpathologischer Dia- gnostik oft vermieden werden. Auch bei der Diagnose und Behandlung infektiöser Erkrankungen wie bspw. Tuberkulose bietet die Molekularpathologie eine gute Grundlage für die medizinische Betreuung und Behandlung. In der Pathologie bleibt es weiterhin wichtig, die molekulardiagnosti- schen Ergebnisse mit Informationen aus den klassischen Verfahren der Histologie und Immunhistochemie zu kombinieren. Molekularpatholo- gischen Untersuchungen geht immer die visuelle Untersuchung der Ge- webeschnitte durch die PathologInnen voraus, bei der entschieden wird, welche weiteren Untersuchungsverfahren zum Einsatz kommen sollen.
27 Molekularpathologie AKTUELLE MOLEKULARPATHOLOGISCHE Liquid-Biopsy-Analysen UNTERSUCHUNGSMETHODEN: Sie werden in der Pathologie in der Regel am Blut der PatientInnen durchgeführt und dienen vor allem Next Generation Sequencing (NGS) dem Nachweis von Resistenzmechanismen (bspw. Next Generation Sequencing, kurz NGS, ist eine ver- beim Lungenkarzinom) während oder nach einer besserte Technologie zur DNA-Sequenzierung. Sie Therapie. Grundlage hierfür ist die in geringen Men- erlaubt im Gegensatz zur Sanger-Sequenzierung, auf gen im Blut vorhandene zirkulierende zellfreie DNA deren Grundlage das Verfahren entwickelt wurde, des Tumors (ctDNA: circulating tumor DNA). höhere Geschwindigkeiten durch hochparallele Se- quenzierung: Ein komplettes, menschliches Genom (Whole Exom Sequencing, WES) kann innerhalb eines HERAUSFORDERUNGEN DER ZUKUNFT Tages sequenziert werden. In der Regel wird aber nur ein definierter Abschnitt des Genoms analysiert, Die Molekulardiagnostik ist ein sich mit großer um Zeit und Kosten zu sparen. Dynamik entfaltendes Tätigkeitsfeld, das große Chancen und Herausforderungen birgt. Es fallen Die Einführung der NGS-Technologien hat die Eta dabei große Mengen an wertvollen Daten an. Um blierung bedeutender neuer diagnostischer Anwen- diese optimal auswerten und nutzen zu können, dungen in der täglichen Routine ermöglicht. Neben haben sich Netzwerke (bspw. das nationale Netzwerk der extrem hohen Sequenzierkapazität ermöglicht genomische Medizin für den Bereich Lungenkrebs, NGS die klonale Sequenzierung einzelner Moleküle, nNGM Lunge) gegründet, die diese Daten sammeln eine höhere diagnostische Sensitivität durch parallele und erforschen. Für die Forschung in diesem Be- Sequenzierung von ganzen Genpanels, vereinfach- reich kooperieren die Pathologien häufig mit an- te Handhabung sowie die parallele und dadurch deren Fachrichtungen. Außerdem sind in vielen kostengünstigere Bearbeitung der verwendeten Abteilungen für Molekularpathologie sehr häufig Proben. In der Pathologie werden bei vielen Krebs- MolekularbiologInnen fest angestellt. Erst durch ge- arten mittlerweile die genetischen Eigenschaften sicherte Erkenntnisse auf Basis großer Datenmengen des Tumors hinsichtlich des Ansprechens auf die können die zum Teil extrem teuren Behandlungen verschiedenen Therapiemöglichkeiten untersucht. gegenüber der Solidargemeinschaft verantwortet Mit dem NGS wird auch die sogenannte Tumor-Muta- und ärztlich verordnet werden. Die moderne patho- tionslast (Tumor Mutational Burden, TMB) als Biomar- logische Diagnostik schafft dafür die notwendige ker für verschiedene Krebserkrankungen erforscht. Datenbasis und hilft so dabei, Krankheiten schnell, sicher und ressourcenschonend zu erkennen und PCR-basierte Erregernachweise zu therapieren. (Polymerase Chain Reaction, PCR) zum Nachweis von Bakterien, Viren oder auch Pilz- In Zukunft werden neben der Analyse von Genen erkrankungen im Gewebe zunehmend auch Proteine im Fokus stehen, die ebenfalls Aufschluss über die exakte Zuordnung und Unterart einer Erkrankung geben können (Proteomik).
Gerhard-Domagk-Institut für Pathologie Unser Institut für Pathologie ist mit vielfältigen diagnostischen Aufgaben in die Kranken- versorgung des Universitätsklinikums Münster eingebunden. Weitere Schwerpunkte liegen in der Lehre und Forschung als Teil der Medizinischen Fakultät der Westfälischen Wilhelms- Universität Münster. Das Institut für Pathologie ist akkreditiert nach DIN EN ISO/IEC 17020. Die Mitarbeiter*innen des Instituts untersuchen Obduktionen durchgeführt und pathoanatomische jährlich ca. 35.000 zytologisch, bioptisch oder ope- Zusammenhangsgutachten erstellt. Das Institut rativ gewonnene Gewebeproben aus dem Uni- untersucht jährlich über 3.700 Fälle zur referenz- versitätsklinikum Münster sowie von externen pathologischen Zweitmeinung, darunter zu über Einsendern mittels mikroskopischer, (immun)his- 70% Knochen- und Weichgewebstumoren und kind- tochemischer und molekularpathologischer Metho- liche Tumoren. Besondere diagnostische Schwer- den. Die Ergebnisse werden regelmäßig in fachspe- punkte finden sich zu folgenden Themenkomplexen: zifischen klinisch-pathologischen Konferenzen mit den klinischen Kollegen diskutiert. Weiterhin wer- Gastrointestinale Stromatumoren (GIST) den – nach Zustimmung der Angehörigen – klinische Knochen- und Weichgewebstumoren Kontinuierliche Modernisierungsmaßnahmen dienen der Verbesserung der Pränanalytik wie hier im Schnellschnittlabor.
Der Hörsaal des Instituts – lange Drehort des „Münster-Tatorts. Heute wird hier jährlich der Gerhard-Domagk-Preis verliehen. Transplantationspathologie Kooperationen mit den klinisch tätigen Kollegen Hepatopathologie am UKM sowie den grundlagenwissenschaftlichen Speicheldrüsentumoren Instituten der WWU Münster. Kardiovaskuläre Pathologie Mammapathologie Das Gerhard-Domagk-Institut für Pathologie kann Nephropathologie hierbei auf interne und externe Forschungsförde- Molekularpathologie rung zurückgreifen; die Forschungsergebnisse wer- den regelmäßig in internationalen Fachzeitschriften Im Bereich der Lehre vertreten Angehörige des In- publiziert. stituts das Fachgebiet Pathologie in Vorlesungen, Seminaren, Kursen und Prüfungen im Rahmen Seit 2019 besteht eine besonders enge Koopera- der Studiengänge Humanmedizin, Biomedizin und tion mit dem Institut für Pathologie des Univer- Zahnmedizin. sitätsklinikums Essen unter dem Dach des West- deutschen Tumorzentrums (WTZ), wozu auch das Als wissenschaftliche Schwerpunkte mit einer ei- wöchentliche interdisziplinäre molekulare Tumor- genen Sektion für Translationale Pathologie (ge- board gehört. Das GDI engagiert sich außerdem leitet von Prof. Dr. Wolfgang Hartmann) sind die für die nationale Weiterbildung anderer Pathologen Forschung im Bereich der Sarkompathologie/ in der Internationalen Akademie für Pathologie Weichgewebstumoren sowie die Themengebiete (IAP), in Patientenselbsthilfegruppen und interna- Mammapathologie, Speicheldrüsentumoren und tional in verschiedenen europäischen Organisatio- Uropathologie zu nennen. Dies erfolgt in engen nen. Albert-Schweitzer-Campus 1, Gebäude D5 Anfahrtsadresse: Domagkstraße 17, 48149 Münster Direktorin: Univ.-Prof. Dr. med. Eva Wardelmann T +49 251 83-55450, F +49 251 83-55481 http://pathologie.klinikum.uni-muenster.de www.ukm.de
30 Digitale Pathologie Die Digitalisierung gewinnt auch in der Pathologie Dies begünstigt seit jeher auch den Aufbau großer immer stärker an Bedeutung. Neue Verfahren hoch- Biobanken für die Forschung in den Pathologien. auflösender digitaler Bildgebung unterstützen Eine weitere Herausforderung stellen die ver- vielerorts bereits die analytisch-mikroskopische wendeten Monitore für die digitale Bildgebung Diagnostik; mancherorts ersetzen sie sogar die dar, denn diese müssen die Präparate unbedingt konventionelle Mikroskopie. Um den gigantischen farbgetreu wiedergeben. Datenfluss zu bewältigen, der bei der Digitalisierung der Glasobjektträger entsteht, werden zur Ablage Durch die virtuelle Mikroskopie werden Untersu- der Gewebeschnitte sogenannte Bildpyramiden chungsbereiche erschlossen, die mit bisherigen erstellt. Bei der Betrachtung eines digitalen Ge- konventionellen Verfahren nicht zugänglich waren. webeschnittes wird nicht das Gesamtbild geladen, Die neuen digitalen Technologien eröffnen mehr sondern jeweils nur die einzelnen Kacheln, also die Möglichkeiten bei der Bestimmung von Größenver- Bildausschnitte, welche gerade im Fokus stehen. hältnissen, Tiefenausdehnungen sowie Abständen Hierdurch wird das hochzuladende Datenvolumen im Gewebe und auch bei der Analyse von Biomar- geringer gehalten. Durchschnittlich werden in ei- kern. Für die Zukunft sind auch 3D-Rekonstruktionen nem Institut rund 1.000 Gewebeschnitte täglich von Großflächen-Schnitten denkbar, um die Dia- angefertigt. Dabei fallen schnell Datenvolumen gnostik weiter zu präzisieren. Die virtuelle Mikro- von 500 bis 1.000 Gigabyte pro Tag an. Das The- skopie liefert zudem den Ausgangspunkt für neue ma der Datenspeicherung hatte in der Pathologie Untersuchungsmethoden mithilfe von künstlicher schon immer eine hohe Brisanz, da auch die Glas- Intelligenz (KI). objektträger mit den Gewebeschnitten viele Jahre archiviert werden müssen.
31 Digitale Pathologie KÜNSTLICHE INTELLIGENZ (KI) UND MASCHINELLES LERNEN IN DER PATHOLOGIE Die zunehmende Digitalisierung treibt auch die Anwendung von künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen in der Pathologie voran – vor allem durch verbesserte Algorithmen, verbesserte Hardware und die stark anwachsende Menge an verfügbaren Daten (Big Data). Bei der Entwicklung von KI geht es einfach gesagt darum, einer Maschine beizubringen, ein bestimmtes Problem zu lösen, ohne jeden einzelnen Lösungsschritt explizit programmieren zu müssen – dies kann bspw. das Erkennen einer Krebsart in einem Gewebeausschnitt sein. In der Pathologie bedeutet maschinelles Lernen unter anderem, komplexe morphologische und molekulare Daten elektronisch sichtbar zu machen, zusammenzubringen und zu interpretieren. Die neuen Technologien unterstützen die immer komplexer werdende Arbeit der PathologInnen, denn durch das stark ansteigende Wissen um Tumoreigenschaften, nicht zuletzt durch neue molekularbiologische Untersuchungsmethoden, kommen bei der Beurteilung von Gewebeproben immer mehr Faktoren ins Spiel. Noch steht der Einsatz solcher Technologien in der Routinediagnostik in den Pathologien am Anfang. Für die Pathologie relevant ist dabei vor allem das maschinelle Sehen (Computer Vision), welches durch eine hohe Menge an verfügbaren Bilddaten von Maschinen trainiert werden kann. Hier ist die Entwick- lung bereits am Weitesten fortgeschritten. KI-gestützte Programme sollen die PathologInnen zukünftig vor allem dabei unterstützen, schneller und genauer zu einer Diagnose zu gelangen. Sie werden die PathologInnen aber aus verschiedensten Gründen in absehbarer Zeit nicht ersetzen können. So müs- sen die Trainingsdaten weiterhin von ExpertInnen zusammengetragen werden und ihnen obliegt die Auswertung, Interpretation und Überprüfung der Ergebnisse der KI.3
ONCOMATETM MSI DX ANALYSIS SYSTEM CE-zertifiziert Der Goldstandard zur Erforschung von MSI ist jetzt als CE-IVD-Test erhältlich Das OncoMate™ MSI Dx Analysis System ist ein CE-zertifiziertes IVD-Medizinprodukt, basierend auf denselben MSI-Loci, die sich in beinahe zwei Dekaden globaler klinischer Forschung als zuverlässig bewährt haben. Der Test dient in der Diagnostik bei Krebspatienten als Grundlage für die Wahl der vielversprechendsten Behandlungsoption. DNA aus soliden ~ 2,5 Stunden ≤1 FFPE 1 ng Tumoren von der DNA zum Schnitt benötigt DNA Weitere Informationen unter Ergebnis www.promega.com/OncoMate-MSI Präzise identifizieren, passgenau therapieren DE-30223/20 www.az-diagnostik.de
Automatisierte Nukleinsäureaufreinigung für die Molekularpathologie mit CE-IVD-Zertifizierung Maxwell® CSC Systeme • Zuverlässige und reproduzierbare DNA- und RNA-Isolierung aus z.B. FFPE-Schnitten • Bis zu 48 Proben gleichzeitig in nur 50 Minuten • Verzicht auf gesundheitsschädliche Lösungsmittel wie Toluol oder Xylol • Geeignet für den direkten Einsatz in amplifikationsbasierten Downstream- Assays • IVDR-konforme und nach GMP- Richtlinien hergestellte Geräte und Kits Mehr Flexibilität für Ihr Labor Mit der Dual Mode Software können neben CE-IVD- zertifizierten Kits auch alle anderen Maxwell® RSC Kits, die keine IVD-Zulassung haben, betrieben werden. Damit sind Sie in der Anwendung flexibel, ob Forschung (RUO-Mode) oder Diagnostik (IVD-Mode). Dies ermöglicht die Isolation aus vielen Materialien wie Blut, Gewebe, Abstrich etc. Mehr Informationen unter: www.promega.com/maxwell-csc Promega GmbH ∙ Gutenbergring 10 ∙ 69190 Walldorf
34 MASSENSPEKTROMETRIE Massenspektrometrie bezeichnet ein Verfahren zum Messen der Masse von Molekülen. Eingesetzt wird sie in der medizinischen Chemie zur Identifizierung von Substanzen in Körperflüssigkeiten oder Geweben. Die zu untersuchenden Moleküle werden bei gängigen Verfahren der Massenspektrometrie in die Gasphase überführt (Desorption) und ionisiert. Die Ionen werden anschlie- ßend durch ein elektrisches Feld beschleunigt und dem Analysator zugeführt, der sie nach ihrem Masse-zu-Ladung-Verhältnis „sortiert“ und so entsprechende Expressionsprofile erstellt.
35 Proteomik Proteomik Eiweiße sind die Grundbausteine des Lebens. Viele Das breite Spektrum tausender Eiweiße kann heute tausend dieser Moleküle sind im menschlichen Körper mithilfe von Verfahren der Massenspektrometrie vorhanden. Zu ihren Aufgaben gehören der Aufbau, parallel analysiert werden. Die klinischen Perspek- die Reparatur, die Teilung und die Kommunikation tiven der noch jungen Hochdurchsatz-Analytik von von Zellen. Sie übernehmen darüber hinaus den Proteinen sind sehr interessant. Wenn zukünftig zu- Transport von Stoffen (wie Sauerstoff oder Fette) sätzlich zum Genom massenspektrometrisch auch durch den Körper, wehren Krankheitserreger ab das Proteom z. B. in erkranktem Gewebe analysiert und sind an vielen zusätzlichen organischen Steue- wird, kann das einen Quantensprung in der Diag- rungsprozessen beteiligt. Viele Krankheiten werden nostik und Therapie bedeuten. Diese Entwicklung durch falsch zusammengebaute oder fehlgesteu- ist nicht zuletzt der guten Zusammenarbeit von erte Proteine verursacht. Deshalb stehen bei der GrundlagenforscherInnen, PathologInnen und Kli- Entwicklung neuer Medikamente auch Proteine im nikerInnen geschuldet, die auch dazu beitragen kann, Fokus der Forschung. „Proteomik“ ist die Disziplin, die die Vielzahl neuer Verfahren in der Diagnostik zu den Geheimnissen der Eiweiße mit biochemischen harmonisieren und die Brücke für die Proteomik in und molekularbiologischen Methoden auf die Spur die Routinediagnostik zu schlagen. kommen möchte.
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