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KI-Vorhersagetool zur individuellen Behandlung von Bluthochdruck I Zehnfach erhöhte Auflösung bei lichtbasierter Mikroskopie I Neuer Krankheitsmechanismus und mögliche Therapieoptionen bei Morbus Fabry
Forschungskonsortium mit UKE-Beteiligung entwickelt KI-Vorhersagetool zur individuellen Behandlung von Bluthochdruck
Wissenschaftler:innen des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE) sind an einem internationalen Forschungskonsortium beteiligt, das mittels Künstlicher Intelligenz ein Tool zur individuellen Behandlung von Bluthochdruck entwickeln will. Das Forschungsprojekt „Hypermarker“ erhält insgesamt rund 10 Millionen Euro durch die EU-Förderlinie Horizon Europe und die Dachorganisation für die britischen Forschungsräte United Kingdom Research and Innovation (UKRI). Auf das UKE entfallen hiervon 915.000 Euro; die Projektleitung liegt beim Universitätsklinikum Utrecht. Im Zuge des Projekts sollen mittels der Daten von Patient:innenkohorten aus elf europäischen Ländern Vorhersagealgorithmen entwickelt werden, die Ärzt:innen dabei unterstützen, die passgenaue Medikation für jede:n Patient:in mit Bluthochdruck auszuwählen. Dabei werden die Daten auf Basis von Deep-Learning-Methoden mit weiteren klinischen Faktoren verknüpft, um die wichtigsten Faktoren für die jeweilige Therapieentscheidung herauszufiltern. Diese Ergebnisse sollen anschließend in einer randomisierten klinischen Studie in vier Ländern validiert und das Tool weiter verbessert werden. Eine langjährige unzureichende Behandlung oder das Nicht-Erkennen von Bluthochdruck sind Hauptgründe für kardiovaskuläre Erkrankungen wie Herzinfarkt oder Schlaganfall, die in Deutschland weiterhin zu den häufigsten Todesursachen zählen.
Kontakt für Rückfragen: Prof. Dr. Renate Bonin-Schnabel, Klinik und Poliklinik für Kardiologie
Lichtbasierte Mikroskopie: Zehnfach erhöhte Auflösung soll klinische Diagnostik und Therapie verbessern
Ein neuer Methodenansatz von Wissenschaftler:innen des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE) ermöglicht eine bis zu zehnmal höhere Auflösung bei konventionellen lichtbasierten Mikroskopen. Die Expansion-enhanced Super-Resolution Radial Fluctuations (ExSRRF) basieren auf der Einbettung von Körpergewebe in ein schwellbares Hydrogel, wodurch die Strukturen im Gewebe vergrößert werden. Im Kombination mit computerbasierter Bildanalyse erhöht sich die Auflösung konventioneller Immunfluoreszenzmikroskope um das Zehnfache – kleinste Strukturen von bis zu 25 Nanometern werden sichtbar. Die Forschenden konnten die Anwendbarkeit von ExSRRF bei einer Vielzahl verschiedener Gewebearten und Krankheiten nachweisen und haben ihre Ergebnisse im Fachjournal Nature Nanotechnology veröffentlicht.
Biologische Funktionen und Krankheitsprozesse in komplexen Organen, wie beispielsweise der Niere, spielen sich oft im subzellulären Nanometerbereich ab. „In der Praxis ist hier bislang eine Elektronenmikroskopie zur Diagnosefindung notwendig, aber diese ist technisch deutlich weniger flexibel als die Immunfluoreszenzmikroskopie. ExSRRF wird in Zukunft helfen, komplexe strukturelle und molekulare Erkrankungsprozesse, wie beispielsweise immunologisch bedingte Nierenerkrankungen, klarer beschreiben zu können, um durch besseres Verständnis die Diagnostik und Therapie von Patient:innen weiter zu verbessern“, sagt Dr. Dominik Kylies von der III. Medizinischen Klinik und Poliklinik des UKE. An der vom UKE geleiteten Studie waren auch Partnereinrichtungen aus Göttingen, Aachen, Dänemark, Japan und den Niederlanden beteiligt.
Literatur: Kylies et al. Expansion-enhanced super-resolution radial fluctuations enable nanoscale molecular profiling of pathology specimens. Nature Nanotechnology. 2023. DOI: https://doi.org/10.1038/s41565-023-01328-z
Kontakt für Rückfragen: Dr. Dominik Kylies, III. Medizinische Klinik und Poliklinik
Morbus Fabry: neuer Krankheitsmechanismus und mögliche Therapieoptionen identifiziert
Wissenschaftler:innen des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE) haben einen neuen Krankheitsmechanismus bei der Seltenen Erkrankung Morbus Fabry entschlüsselt. Morbus Fabry ist eine genetisch bedingte Stoffwechselstörung und führt auch bei entsprechender Therapie zu fortschreitenden Organschädigungen vor allem in Niere, Herz und Gehirn. Bislang wurde davon ausgegangen, dass Morbus Fabry ausschließlich auf dem Defekt eines fettabbauenden Eiweißes, der alpha-Galaktosidase A, beruht. Ein internationales Forschungskonsortium unter Leitung des UKE konnte nun feststellen, dass auch die Anhäufung des Eiweißes Synuclein alpha in den betreffenden Zellorganellen der Niere zu einer fehlerhaften Funktion und zellulären Schäden führt. Ihre Untersuchungsergebnisse haben die Forschenden im Fachmagazin The Journal of Clinical Investigation veröffentlicht. Neben dem UKE sind Forschende aus Freiburg, Dänemark, Italien und den USA an der Studie beteiligt.
Die Wissenschaftler:innen konnten nachweisen, dass die Ansammlung von Synuclein alpha von keiner der bislang gängigen Therapien gegen Morbus Fabry beeinflusst wird. Gleichzeitig entdeckten sie erste Möglichkeiten, um den Gehalt von Synuclein alpha in Nierenzellen zu senken. „Dies ist ein weiterer Schritt auf dem Weg, gezielte zusätzliche Therapien bei Morbus Fabry zu entwickeln, um endlich den fortschreitenden Organfunktionsverlust aufzuhalten“, sagt Studienleiter Prof. Dr. Tobias Huber, III. Medizinische Klinik und Poliklinik des UKE.
Literatur: Braun et al. Synuclein α accumulation mediates podocyte injury in Fabry nephropathy. The Journal of Clinical Investigation. 2023. DOI: https://doi.org/10.1172/JCI157782
Kontakt für Rückfragen: Prof. Dr. Tobias B. Huber, III. Medizinische Klinik und Poliklinik
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