Epilepsie-Anfälle: Warnsysteme für diese neurologische Erkrankung

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Smartphone und Wearables sollen vor Epilepsie-Anfällen warnen

Das Universitätsklinikum Freiburg beteiligt sich maßgeblich an der Entwicklung mobiler Geräte, die epileptische Anfälle vorhersagen können. 

Für die Vorhersage sollen die selbstlernenden Systeme Hautfeuchtigkeit, Körperbewegung und weitere Eigenschaften auf typische Veränderungen hin untersuchen. 

Die Verwendung von Smartphones und anderen bestehenden Technologien soll das Warnsystem möglichst schnell vielen Menschen zugänglich machen. 

Die Abteilung Prächirurgische Epilepsiediagnostik der Klinik für Neurochirurgie des Universitätsklinikums Freiburg führt das fünfjährige Projekt in enger Zusammenarbeit mit dem King’s College London, Großbritannien, durch. 

Moderne „Wearables“ können eine Vielzahl von Sensoren integrieren, die sich zur Anfallserkennung nutzen lassen (hier: Entwicklung des IMTEK Freiburg, Prof. van Laerhoven). Universität Freiburg / van Laerhoven
 
Im Rahmen des Forschungsprogramms RADAR-CNS wird der Standort Freiburg mit 800.000 Euro gefördert. Eine Übertragbarkeit des Systems auf andere neurologische Erkrankungen ist explizit Teil des Projekts.

„Ein zuverlässiges Vorhersage-System würde die Lebensqualität von Epilepsiepatienten enorm verbessern. 

Es gäbe ihnen beispielsweise die Möglichkeit, schnell wirkende Medikamente zu nehmen oder sich zumindest in eine sichere Umgebung zu begeben“, sagt Projektleiter Prof. Dr. Andreas Schulze-Bonhage, Leiter der Abteilung Prächirurgische Epilepsiediagnostik der Klinik für Neurochirurgie am Universitätsklinikum Freiburg. In der Zukunft könnte ein solches System auch eine Bezugsperson oder den Arzt bei einem Anfall informieren. Aber selbst eine präzise Dokumentation aller epileptischen Anfälle eines Patienten wäre eine deutliche Verbesserung. Bislang führen die Patienten handschriftlich Anfalls-Tagebücher, in die sie Dauer, Stärke und mögliche Auslöser eines Anfalls eintragen. 

• Doch viele Patienten können sich aufgrund einer Amnesie an ihre Anfälle nicht erinnern, was Therapie und Therapiekontrolle erschwert.

Das neue System soll anhand von Sensoren biologische Parameter wie Körperbeschleunigung, Herzfrequenz und Hautleitfähigkeit messen, die bei epileptischen Anfällen charakteristisch verändert sind. 

• Dies könnte beispielsweise über eine Uhr oder ein Armband geschehen, die Hautfeuchtigkeit und Armbewegung messen. 

Mit Verfahren aus dem Bereich des maschinellen Lernens passen sich die Programme immer besser an den jeweiligen Patienten an und sollen lernen, Veränderungen vor einem Anfall zu erkennen und sogar unterschiedliche Anfallsformen zu unterscheiden. Entwickelt werden soll das Projekt zunächst gemeinsam mit 120 in Freiburg und London stationär behandelten Patienten. In einem zweiten Schritt soll es auf ambulante Patienten ausgeweitet werden.

Gefördert wird das Projekt im Rahmen des Forschungsprogramms RADAR-CNS (Remote assessment of disease and relapse – Central Nervous System), das die Innovative Medicines Initiative (IMI) mit insgesamt 12 Millionen Euro finanziert. Die IMI ist ein Verbund zwischen Europäischer Union und dem Europäischen Dachverband der Pharmazeutischen Industrie.

Im Rahmen von RADAR-CNS sollen auch Vorhersage-Systeme für Depressionen und Multiple Sklerose entwickelt werden.

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Prof. Dr. Andreas Schulze-Bonhage
Leiter der Abteilung Prächirurgische Epilepsiediagnostik
Klinik für Neurochirurgie
Universitätsklinikum Freiburg
Telefon: 0761 270-54250
andreas.schulze-bonhage@uniklinik-freiburg.de

Johannes Faber
Universitätsklinikum Freiburg
Telefon: 0761 270-84610
johannes.faber@uniklinik-freiburg.de 
Benjamin Waschow Universitätsklinikum Freiburg

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Gebärmutterhals - langanhaltenden Infektion mit Papilloma-Viren (HPV)

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Molekularer Fingerabdruck überführt erneute Krebsvorstufen am Gebärmutterhals

In einer klinischen Beobachtungsstudie untersuchen Wissenschaftler des Universitätsklinikums Jena eine neue Methode zur Nachsorge nach der operativen Entfernung von Krebsvorstufen am Gebärmutterhals. 

Dabei nutzen sie charakteristische DNA-Stellen, die bei der Verschmelzung des krebsauslösenden humanen Papillomvirus mit dem menschlichen Erbgut entstehen, als individualisierten Biomarker für den Nachweis wiederauftretender Krebsvorstufen. 

Die ATLAS Biolabs GmbH ist Projektpartner in der multizentrischen Studie, in die ab Mai insgesamt 670 Patientinnen eingeschlossen werden sollen und die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit insgesamt 750.000 Euro gefördert wird. 

 
Individualisierte Nachsorge: Wissenschaftler des Uniklinikums Jena testen den molekularen Fingerabdruck operativ entfernter Krebsvorstufen am Gebärmutterhals als Biomarker für das erneute Auftreten.
Michael Szabo/Uniklinikum Jena
 
In Deutschland werden jährlich etwa 90.000 Frauen wegen Krebsvorstufen am Gebärmutterhals operiert. 

•  Ob die von einer langanhaltenden Infektion mit Papilloma-Viren (HPV) verursachte Gewebeveränderung erneut auftritt, wird in der Nachsorge anhand von Zelluntersuchungen und des Tests auf Virus-DNA regelmäßig kontrolliert. 

• Diese finden mit großer Sicherheit eine eventuelle erneute Krebsvorstufe, schlagen aber auch oft Alarm, wenn es sich um eine harmlose HPV-Neuinfektion handelt. 

Um den Patientinnen diese Verunsicherung und klärende Folgeuntersuchungen ersparen zu können, testen Jenaer Wissenschaftler jetzt in einer klinischen Studie einen molekulargenetischen Nachweis, der zwischen einer HPV-Neuinfektion und Zellveränderungen aufgrund der ursprünglichen Virusinfektion unterscheiden kann.

„Bei der Entstehung von Krebsvorstufen kommt es häufig zur Verschmelzung zwischen dem Virus-Genom und dem menschlichen Erbgut. 

Diese Virus-Integrationsstellen sind für jeden Infektionsfall einzigartig“, erklärt Prof. Dr. Matthias Dürst von der Universitätsfrauenklinik Jena die wissenschaftlichen Grundlagen des Verfahrens.

„Diese charakteristischen Spuren wollen wir wie einen Fingerabdruck nutzen und als molekularen Marker verwenden.“ Der Molekularbiologe leitet die klinische Studie mit deutschlandweit 14 Zentren.

In diesen sollen ab Mai 2016 etwa 670 Patientinnen in die Untersuchung aufgenommen werden, denen Krebsvorstufen am Gebärmutterhals entfernt werden mussten.

• Bei diesen Patientinnen wird als individueller Biomarker die Integrationsstelle der Virus-DNA für die Zellen des entfernten Gewebes bestimmt, also der Fingerabdruck ihrer Krebsvorstufe. 

Matthias Dürst: „Das wird durch eine hochspezifische Anreicherungsmethode in Verbindung mit einer modernen Hochdurchsatz-Sequenzierung möglich, die am Deutschen Krebsforschungszentrum entwickelt wurde.“

Kooperationspartner hierfür ist die ATLAS Biolabs GmbH in Berlin und Köln. Im Verlauf von zwei Jahren werden dann die Befunde des normalen Nachsorgeprogramms, das die Patientinnen durchlaufen, verglichen mit dem Test auf diesen individuellen Biomarker. Ergibt dieser eine Übereinstimmung zwischen der entfernten Krebsvorstufe und dem Nachsorgeabstrich, so handelt es sich um ein erneutes Auftreten der Erkrankung.

Der Nachweis von HPV-DNA ohne passendes Integrationsmuster bedeutet eine Neuinfektion, die zunächst keine weitere operative Abklärung erfordern würde. „Auf diese Weise wollen wir künftig zahlreichen Frauen unnötige Aufregung und Operationen ersparen“, so Prof. Dr. Ingo Runnebaum, Direktor der Universitätsfrauenklinik Jena.

Die Klinik bietet Patientinnen mit Krebsvorstufen eine spezialisierte Dysplasie-Ambulanz an, die als erste in Deutschland von der Deutschen Krebsgesellschaft zertifiziert wurde. 

Im vergangenen Jahr wurden hier etwa 1800 Patientinnen betreut, mehr als 170 von ihnen mussten wegen einer schwergradigen Krebsvorstufe des Gebärmutterhalses operativ behandelt werden.

Das auf insgesamt vier Jahre angelegte Studienprojekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit insgesamt 750.000 Euro gefördert.

„Unser Ziel ist es, die diagnostische Genauigkeit des neuen molekularen Biomarkers zu belegen und den Test als individualisierte Krebsnachsorgemöglichkeit in der Klinik zu implementieren“, so Professor Dürst. Dr. Karsten R. Heidtke, Forschungsdirektor der ATLAS Biolabs GmbH, ergänzt:

„Dank des Technologietransfers und der interdisziplinären Zusammenarbeit können aktuelle wissenschaftliche Erkenntnisse zügig in die Laborpraxis umgesetzt werden. Das ist ein vielversprechender Weg, neue innovative HPV-Prüfverfahren zu etablieren und zu erweitern“.


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Prof. Dr. Matthias Dürst
Funktionsbereich „Gynäkologische Molekularbiologie“, Klinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe, Universitätsklinikum Jena
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E-Mail: Matthias.Duerst[at]med.uni-jena.de
Dr. Uta von der Gönna Universitätsklinikum Jena