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Systemmedizin: Die Medizin der Zukunft

Anzeige UKSH Systemmedizin: Die Medizin der Zukunft

Unter dem Begriff „Systemmedizin“ diskutieren Wissenschaftler aus aller Welt derzeit nichts weniger als die Zukunft der Medizin. Doch was verbirgt sich dahinter? Und welches Potential hat der neue Forschungsansatz für Diagnostik und Therapien? Mit Grundlagenforschung und klinischen Studien tragen Mediziner und Forscher am UKSH dazu bei, dass die innovativen Verfahren Eingang in die Krankenversorgung finden.

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Im NexGen-Sequencing-Labor stellt eine Mitarbeiterin Sequenzierbibliotheken her.

Quelle: UKSH

Mit der Systemmedizin schafft die Medizin die Instrumente, um eine ganzheitliche Betrachtung von Krankheiten zu ermöglichen – über das betroffene Organ hinaus und auf die Gesundheit des gesamten Menschen fokussiert.  In den vergangenen Jahrzehnten ist diese Forderung immer wieder formuliert worden, aber konnte in ihrem Anspruch nicht erfüllt werden. „Für die sogenannte Systemmedizin, den gesamten Menschen als ein zusammenhängendes System zu interpretieren, das man theoretisch verstehen kann, stellen wir aus der Forschung jetzt die diagnostischen Instrumente der Klinik zur Verfügung“, sagt Prof. Dr. Philip Rosenstiel, Direktor am Institut für Klinische Molekularbiologie (IKMB) des UKSH am Campus Kiel. Daher untersuchen die Wissenschaftler die Zusammenhänge im menschlichen Körper sowie ihre Beeinflussung durch Umweltfaktoren systematisch auf molekularer Ebene. Ziel ist es, hierfür die Gesamtheit aller Moleküle bestimmter Klassen (DNA, Proteine oder Stoffwechselprodukte) in zeitlicher und räumlicher Auflösung  zu erfassen.

Dieser ambitionierte Ansatz setzt hochpräzise Methoden voraus, wie sie seit einigen Jahren mit den sogenannten Omics-Technologien verfügbar sind. Der Begriff Omics kommt aus dem Forschungsbereich der Biologie und dient als Oberbegriff für molekularbiologische Methoden, die auf "-omik" (engl. "-omics") enden, wie Genomik, Proteomik, Metabolomik u.a. Mit der Kombination dieser Methoden können Veränderungen der Gesamtheit wichtiger Molekülklassen, wie DNA/RNA und Proteinen gleichzeitig erfasst werden. „Während noch vor wenigen Jahren auf einzelne Moleküle geschaut wurde, stehen uns heute Hochdurchsatzverfahren zur Verfügung, mit denen wir innerhalb von Stunden ganze molekulare Baupläne auflösen können. So können wir Veränderungen erkennen, ohne vorher genau zu wissen, wonach wir gesucht haben“, erläutert Prof. Dr. Andre Franke, ebenfalls Direktor am IKMB.

Doch allein ergeben die enormen Datenmengen (Big Data) noch keinen Erkenntnisgewinn. Erst die computerbasierte Analyse, Integration und Entwicklung mathematischer Modelle sollen Vorhersagen der Wirkungsweisen von Medikamenten oder Therapien und schließlich einen Transfer in die Anwendung ermöglichen. Die Wissenschaftler entwickeln deshalb innovative Methoden und Modelle, die es ermöglichen, das Verhalten und das Zusammenspiel bestimmter Faktoren in Computersimulationen vorauszusagen. Für diesen hochkomplexen Prozess müssen verschiedene Berufsgruppen wie Mathematiker und Informationswissenschaftler mit Medizinern und Biologen eng zusammenarbeiten. Mit dem Forschungs- und Förderkonzept e:Med soll ein deutschlandweites Netzwerk der Systemmedizin etabliert werden, an dem auch Forscher und Mediziner des UKSH beteiligt sind.

Das große Ziel dieser Ansätze ist es, klügere Prävention zu betreiben, genauere Diagnosen zu stellen und zielgerichtetere Therapien einzusetzen. Prof. Dr. Stefan Schreiber, Direktor der Klinik für Innere Medizin I: „Mit der Systemmedizin begegnen wir zwei großen Problemen: erstens der Unvorhersehbarkeit von Erkrankungen. Das Problem heute: Ist die Krankheit erst einmal da, ist die Ursache oft nicht mehr erkennbar.“ Mit den systematischen Ansätzen habe man jetzt die Möglichkeit, im Rahmen von Studien Risikogruppen über lange Zeiträume zu beobachten und zu lernen, wie Krankheit überhaupt entsteht – ein wichtiger Schritt in Richtung Prävention. „Zweitens sind die heutigen, sehr zielgerichteten Therapien bei verschiedenen Patienten gerade bei Entzündungskrankheiten oft unterschiedlich wirksam, da jeder Mensch aufgrund seiner genetischen Konstitution und äußerer Faktoren andere Voraussetzungen mitbringt“. Prof. Rosenstiel erläutert weiter: „Mit unseren präzisen und systematischen Methoden können wir immer besser beantworten, wann und warum ein z.B. ein Patient mit einer chronisch-entzündlichen Darmerkrankung auf eine solche Behandlung anspricht und hoffen in näherer Zukunft molekular vorhersagen zu können, welche Therapie für den einzelnen Patienten die geeignetste ist.“ Die Systemmedizin, die daher auch als Präzisionsmedizin bezeichnet wird, ist damit entscheidend für die Entwicklung einer auf molekularem Wissen basierenden individualisierten Medizin.  Im UKSH wird Systemmedizin bereits im Patientenalltag eingesetzt. Dieses betrifft Strategien zur Früherkennung von drohenden Krankheitsentwicklungen ebenso wie die neuen interdisziplinären Behandlungszentren für Entzündungsmedizin und Krebs, in denen alle Technologien eingesetzt werden, um den Patienten in seinen Gesamtzusammenhängen für die Therapieplanung zu verstehen.  

Nicht nur für die Diagnostik und Behandlung bedeutet die Systemmedizin einen Wandel, auch bei Patienten werfen die neuen Methoden Fragen auf, beispielsweise, wie mit den großen Datenmengen jedes einzelnen Patienten umgegangen wird. Daher beschäftigen sich die Wissenschaftler auch mit ethischen und juristischen Fragen, die in der Forschung und Krankenversorgung zukünftig auftreten könnten. Systemmedizin bleibt ein Feld, auf dem die Zukunft noch gestaltet wird und auch weiterhin aus jeder einzelnen Therapie gelernt wird.

Weitere Informationen:
Campus Kiel
Klinik für Innere Medizin I
und
Institut für Klinische Molekularbiologie
Tel.: 0431 500-15101 
www.sys-med.de
www.uksh.de/innere1-kiel
www.ikmb.uni-kiel.de/

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