Was sind die Erfolgsfaktoren? Wo hakt es?

Transkript

1 Was ist Translation? Was sind die Erfolgsfaktoren? Wo hakt es? Rolle der Universitätsmedizin Beispiele für Translation Voraussetzungen für Translation Schlussfolgerungen Heyo K. Kroemer Universitätsmedizin Göttingen

2 Definition Translationale Medizin (modifiziert nach Wikipedia) Translationale Medizin ist die Schnittstelle zwischen Grundlagenforschung und klinischer i Entwicklung / 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

3 Jahrgang 1960: Männer Frauen Jahrgang 1975: Männer 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

4 Voraussetzungen für translationale Medizin Forschung Translation Behandlung Translation in der Universitätsmedizin Forschungsmöglichkeit hk 3.1 Milliarden LZB / 1.5 Milliarden DM Patientenzugang Infrastruktur 1.76 Mio stationär, 6.3 Mio ambulant unterschiedlich

5 Translation in der Universitätsmedizin Die Beschäftigten e der Hochschulmedizin Arbeiten nach Angaben des Statistischen Bundesamtes in Einrichtungen mit einem jährlichen Umsatz von Milliarden Euro um (H/R MA 5.3 Mill.) Die Ausbildung des ärztlichen Nachwuchses der Bundesrepublik findet fast komplett in der Hochschulmedizin statt. Biomedizinische i i Spitzenforschung ist ohne Hochschul- h Medizin nicht möglich (Bsp.: ExIni). Universitätsmedizin ist in Deutschland der ideale Ort für translationale Medizin, weil alle Voraussetzungen vorhanden sind. Vielfältige Beispiele sind vorhanden.

6 Beispiel: i Kardiales MRT MRT des Herzens ist langwierig. Arrhythmien des Herzschlages stören die Bildgebung. Patient t mit itarrhythmien

7 T imeli i ne Mögliche Lösung: Herzschlag in der MRT in Echtzeit aufnehmen. (J. Frahm MPG, J. Lotz Radiologie, G. Hasenfuss Kardiologie) Mess-Sequenz 2. Optimieren 3. First-in-Man Klinische Studien NMR For- schung Radiologie Kardiologie i Kinderkardiologie Echtzeit-MRT

8 Mögliche Lösung: Herzschlag in der MRT in Echtzeit aufnehmen. (J. Frahm MPG, J. Lotz Radiologie, G. Hasenfuss Kardiologie) Lösungsweg: Timel ine Mess-Sequenz 2. Optimieren 3. First-in-Man Klinische Studien > Neue Indikationsfelder NMR Forschung Katheter t ohne Röntgen CMRT in 15min Ablationen im MRT (Tumor/ Herz) Radiologie Kardiologie Kinderkardiologie

9 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 Therapieentwicklungickl ng und Modellieren und die Translation neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse in die Klinik unter einem e Dach bündelt. (Aus dem Bericht der Gründungskommission des DZNE)

10 6 Deutsche Zentren der Gesundheitsforschung Translation Landesweite Kooperation Großzügige Finanzierung Langfristige Finanzierung

11 Translationale 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.

12 Defizite it in der translationalen ti l Medizin i an der Universitätsmedizin Wenig Institutions-übergreifende Aktivitäten Keine dauerhafte Finanzierung Probleme bei Volkskrankheiten Verschärfung durch die Föderalismusreform

13 Translationale Medizin und Infrastruktur Forschungsmöglichkeit Patientenzugang Infrastruktur 3.1 Milliarden LZB 1.5 Milliarden DM 1.76 Mio stat., 6.3 Mio ambulant unterschiedlich Infrastruktur in translationaler Medizin Tierexperimentelle Einrichtungen Klinische Studienzentren Biorepositiorien Informationstechnologie

14 Hypothese: 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 Beispiele

15 Elemente moderner IT in der Uni-Medizin Daten- Analyse Warehouse Strukturelemente EP, LAB- Infosysteme Informations- technologie in der Uni-Medizin i Forschung Integration mit EP Integration neuer Datentypen Nutzer-Orientierung Medizinisches Personal Patienten Infrastruktur Kompatibilität Organisation Modifiziert nach MDA

16 Neue Krankenhausinformatik Greifswald Approach to Individualized Medicine

17 Design and Architektur der elektronischen GANI_MED Forschungsplattform Wolfgang Hoffmann 2011

18 Design and Architektur der elektronischen GANI_MED Forschungsplattform IT Forschungsplattform: Data Warehouse für: - Integration der Klinischen Daten von allen Kohortenpatienten ( individuelles Einverständnis) -Integration von Klinischen Daten der Klinik- patienten (Einverständnis zu Forschung) Generierung eines epidemiologischen Forschungs- Werkzeugs in GANI_MED

19 Kombination mit Biobanken

20 BioVU, the Vanderbilt DNA bank A discovery resource for genomics and pharmacogenomics, linking DNA samples to de-identified electronic medical records March 21, ,322 (21,670 pediatric i samples) DM Roden

21 Studies enabled by a very large biobank coupled to Electronic Medical Record systems (1) Identifying genomic variants or other markers associated with specific phenotypes: Biomarkers for Common disease, Rare disease specific disease Rare outcomes in common disease subtypes: progression, Physiologic traits, lab values: Rare and common response to drugs Drug responses: Rare and common New drug targets (2) Identifying phenomic variants associated with specific DNA variants (PheWAS) (3) Discovery implementation ti and outcome assessment

22 Complex electronic phenotypes can be deployed across multiple EMR systems

23 Retrograde Translation durch Klinische Daten Forschung Translation Behandlung PheWAS : Target genotype ass sociatio n P value diagnosis code PheWAS requirement: A large cohort of patients PheWAS requirement: A large cohort of patients with genotype data and many diagnoses

24 JC Denny et al, Nature Biotechnology, 2013

25 Pleiotropy: PheWAS associations with skin disease for an IRF4 SNP initially iti associated with hair and eye color All SNPs in the GWAS catalog have now been analyzed by PheWAS PheWAS provides a replication tool for conventional GWAS and identifies potential ti new genetic associations All data are publically available at emrphewas.org N=13,385 Denny et al., 2013

26 Infrastrukturelle 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. DGZs) Die Finanzierung dieser Infrastruktur muss Die Finanzierung dieser Infrastruktur muss Projekt-unabhängig erfolgen

27 Post-Translationale Vorteile einer modernen IT-Struktur Abläufe in der Organisation Forschung IT Kranken- versorgung Überregionale Netzwerke

28 Was 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 Universitätsmedizin i i (Kombination i DZGs) Es fehlt vielfach an Infrastruktur Infrastrukturinitiative (Länderübergreifend, BMBF) Startpunkt Informationstechnologie (Ausbildungsproblem)

29 Acknowledgements GANI_MED Greifswald (Wolfgang Hoffmann) Real Time Goettingen (Joachim Lotz) BioVU Vanderbilt (Dan. M. Roden)