Was ist Translation? Was sind die Erfolgsfaktoren? Wo hakt es? - Rolle der Universitätsmedizin Beispiele für Translation Voraussetzungen für ...
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Was ist Translation?
Was sind die Erfolgsfaktoren?
W hakt
Wo h k es? ?
• Rolle der Universitätsmedizin
• Beispiele für Translation
• V
Voraussetzungen fü
für Translation
T l i
• Schlussfolgerungen
Heyo K. Kroemer
Universitätsmedizin
Göttingen
Definition Translationale Medizin
(modifiziert nach Wikipedia)
Translationale Medizin ist die Schnittstelle zwischen
G dl
Grundlagenforschung
f h und
d kli
klinischer
i h E Entwicklung
t i kl /
Anwendung. Sie beschäftigt sich mit der Übersetzung
von In vitro Modellen oder Tiermodellen in die
Anwendung am Menschen in Diagnostik und Therapie.
Der Druck in Richtung Translation wird sich durch den
demographischen Wandel erheblich verstärken
Jahrgang 1960:
700 000 Männer 667.000
700.000 667 000 Frauen
Jahrgang 1975:
459 000 Männer 440.000
459.000 440 000 Frauen
65% 66%
Prävalenz Mb. Alzheimer
65 bis 69-Jährige 1,6 %
80 bis 84-Jährige 15,7%
90-Jährige 41 %
3 Mio Demenzkranken im
Jahr 2050 aus
Gesamtbevölkerung 70 Mio
http://www.spiegel.de/flash/flash-24759.html
Voraussetzungen für translationale
Medizin
Translation
Forschung Behandlung
Translation in der Universitätsmedizin
Forschungsmöglichkeit
h l hk 3.1 Milliarden
ll d LZB / 1.5 Milliarden
ll d DM
Patientenzugang 1.76 Mio stationär, 6.3 Mio ambulant
Infrastruktur unterschiedlich
Translation in der Universitätsmedizin
• Diee 170.000
0 000 Beschäftigten
esc ä g e der
de Hochschulmedizin
oc sc u ed
Arbeiten nach Angaben des Statistischen Bundesamtes
in Einrichtungen mit einem jährlichen Umsatz von
15 - 17 Milliarden Euro um (H/R 80.000
80 000 MA 5.3
5 3 Mill.)
Mill )
• Die Ausbildung des ärztlichen Nachwuchses der
Bundesrepublik findet fast komplett in der
Hochschulmedizin statt.
• Biomedizinische
Bi di i i h SSpitzenforschung
it f h iistt ohne
h Hochschul-
H h h l
Medizin nicht möglich (Bsp.: ExIni).
Universitätsmedizin ist in Deutschland der ideale Ort für
translationale Medizin,, weil alle Voraussetzungen
g vorhanden sind.
Vielfältige Beispiele sind vorhanden.
B i i l K
Beispiel: Kardiales
di l MRT
MRT des Herzens ist langwierig. Arrhythmien des
Herzschlages stören die Bildgebung.
P ti t mit
Patient it Arrhythmien
A h th i
Mögliche Lösung:
Herzschlag in der MRT in Echtzeit aufnehmen.
(J. Frahm MPG, J. Lotz Radiologie, G. Hasenfuss Kardiologie)
2010 1. Mess-Sequenz
1 M S
2. Optimieren
Timeline
2 0 11
2012 3. First-in-Man
2013 4 Klinische Studien
4.
-2016
NMR For- Radiologie Echtzeit-MRT
schung K di l i
Kardiologie
Kinderkardio-
logie
Mögliche Lösung:
Herzschlag in der MRT in Echtzeit aufnehmen.
(J. Frahm MPG, J. Lotz Radiologie, G. Hasenfuss Kardiologie)
Lösungsweg:
2010 1. Mess-Sequenz
1 Mess Sequenz
2 0 11 2. Optimieren
2012 3. First-in-Man NMR Forschung
Timeline
2013 4 Klinische Studien
4.
-2016
5. Neue Indikationsfelder Radiologie
• K
Katheter
th t ohne
h Rö Röntgen
t Kardiologie
Kinderkardio-
>2016 • CMRT in 15min logie
• Ablationen im MRT (Tumor/ Herz)
Systemische Defizite in der translationalen
Forschung universitärer Medizin?
„Was bislang fehlt, ist ein nationales Zentrum
kritischer Größe,, welches für eine effiziente
Forschungskette sorgt, indem es die molekulare
und zellbiologische Grundlagenforschung, die
Therapieent ickl ng und
Therapieentwicklung nd Modellieren und
nd die
Translation neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse
in d
diee Klinik u
unter
te eeinem
e Dach
ac bü
bündelt.“
de t
(Aus dem Bericht der Gründungskommission des DZNE)
6 Deutsche Zentren der
Gesundheitsforschung
• Translation
• Landesweite Kooperation
• Großzügige Finanzierung
• Langfristige FinanzierungTranslationale Forschung in den Deutschen Gesundheitszentren • Durch die Gesundheitszentren kann die translationale Forschung in Deutschland eine neue Qualität erreichen • Voraussetzung ist eine faire Partnerschaft zwischen Universitären und außeruniversitären Einrichtungen • Die administrativen Voraussetzungen müssen geschaffen werden.
Defizite
D fi it in
i der
d translationalen
t l ti l M
Medizin
di i
an der Universitätsmedizin
• Wenig Institutions-übergreifende Aktivitäten
• Keine dauerhafte Finanzierung
• Probleme bei Volkskrankheiten
• Verschärfung durch die FöderalismusreformTranslationale Medizin und Infrastruktur Forschungsmöglichkeit 3.1 Milliarden LZB 1.5 Milliarden DM Patientenzugang 1.76 Mio stat., 6.3 Mio ambulant Infrastruktur unterschiedlich Infrastruktur in translationaler Medizin • Tierexperimentelle Einrichtungen • Klinische Studienzentren • Biorepositiorien • Informationstechnologie
Hypothese:
ypot ese
Das größte Hemmnis für translationale Medizin in
der deutschen Universitätsmedizin ist die
unzureichend entwickelte Informationstechnologie.
• IT als Folge von Technologien ohne Gesamtkonzept
• IT als Standort-übergreifendes Konzept nicht entwickelt
• IT als Teil von Projekten auch in der Förderung
• IT in der Nutzung klinischer Routinedaten für die
Forschung stark entwicklungsbedürftig
Es gibt BeispieleElemente moderner IT in der Uni-Medizin
Strukturelemente
EP LAB
EP, LAB-
Infosysteme
Daten- Informations- Forschung
Analyse
l t h l i
technologie Integration mit EP
Warehouse in der Integration neuer
U i M di i
Uni-Medizin Datentypen
Nutzer-Orientierung Infrastruktur
Medizinisches Personal Kompatibilität
Patienten Organisation
Modifiziert nach MDANeue Krankenhausinformatik Greifswald Approach to Individualized Medicine
Design and Architektur der elektronischen GANI_MED
Forschungsplattform
Wolfgang Hoffmann 2011Design and Architektur der elektronischen GANI_MED
Forschungsplattform
IT Forschungsplattform:
• Data Warehouse für:
- Integration der Klinischen Daten von allen
Kohortenpatienten ( individuelles Einverständnis)
- Integration
teg at o vo
von Klinischen
l sc e Daten ate deder Klinik-
l
patienten (Einverständnis zu Forschung)
• Generierung eines epidemiologischen Forschungs-
Werkzeugs in GANI_MED
GANI MEDKombination mit Biobanken
BioVU,, the Vanderbilt DNA bank
A discovery resource for genomics and pharmacogenomics, linking
DNA samples to de-identified electronic medical records
March 21, 2014
178,322
(21 670 pediatric
(21,670 di t i
samples)
DM RodenStudies enabled by a very large biobank
coupled to Electronic Medical Record
systems
( ) Identifying
(1) y gg genomic variants or other markers
associated with specific phenotypes:
•Biomarkers for
– Common disease, Rare disease
specific
ifi disease
di
– Rare outcomes in common disease subtypes:
progression,
– Physiologic traits, lab values: Rare and commonresponse tot drugs
d
– Drug responses: Rare and common •New drug targets
(2) Identifying phenomic variants associated with specific
DNA variants (PheWAS)
Discovery implementation
(3) Di i l t ti and
d outcome
t assessmenttComplex electronic phenotypes can be deployed across multiple EMR systems
Retrograde Translation durch Klinische Daten
Translation
Forschung Behandlung
sociatio
n P value
Target
PheWAS
genotype
ass
:
diagnosis code
PheWAS requirement: A large cohort of patients
with genotype data and many diagnosesJC Denny et al,
al Nature Biotechnology,
Biotechnology 2013Pleiotropy: PheWAS associations with skin disease for
an IRF4 SNP iinitially
iti ll associated
i t d with
ith h
hair
i and
d eye
color
• All SNPs in the GWAS catalog
have now been analyzed by
PheWAS N=13,385
• PheWAS provides a replication
tool for conventional GWAS and
id tifi potential
identifies t ti l new geneticti
associations
• All data are publically available at
emrphewas.org Denny
D
et al.,
2013Infrastrukturelle Voraussetzungen für erfolgreiche translationale Medizin Focus Informationstechnologie • Translationale Medizin ist stark von einer modernen IT-Infrastruktur abhängig • Die Kompatibilität dieser Infrastruktur sollte Institutions übergreifend sein (incl Institutions-übergreifend (incl. DGZs) • Die Finanzierung dieser Infrastruktur muss Projekt-unabhängig erfolgen
Post-Translationale Vorteile einer
modernen
d IT
IT-Struktur
St kt
Abläufe in der
Organisation
IT
Forschung Kranken
Kranken-
versorgung
Überregionale
NetzwerkeWas ist Translation?
Was sind die Erfolgsfaktoren?
Wo hakt es?
• Translationale Medizin ist für die Bewältigung der
Probleme unabdingbar
• Die Kombination von intensiver Forschung und
großen Patientenzahlen gibt es nur an der
U i
Universitätsmedizin
iä di i (K
(Kombination
bi i DZG
DZGs))
• Es fehlt vielfach an Infrastruktur
• Infrastrukturinitiative (Länderübergreifend, BMBF)
• Startpunkt Informationstechnologie (Ausbildungsproblem)Acknowledgements
GANI_MED Greifswald (Wolfgang Hoffmann)
Real Time MRI @ Goettingen
g (Joachim
( Lotz))
BioVU Vanderbilt (Dan. M. Roden)Sie können auch lesen
