Semantischer Support für die prädiktive Modellierung in der Systemmedizin (XplOit)

Die im Zuge bestimmter maligner Bluterkrankungen, v.a. Leukämie und Multiples Myelom, durchgeführte Hämatopoetische Stammzelltransplantation birgt neben der Chance auf Heilung auch erhebliche Risiken. Um die krankhaften blutbildenden Zellen des Patienten gegen die gesunden eines Spenders auszutauschen, ist die Zerstörung der Blutzellen des Patienten mittels Chemo- und Strahlentherapie notwendig. Durch diese Konditionierung und die anschließende Therapie mit Immunsuppressiva sind die Patienten anfällig für Infektionen. In anderen Fällen kann es zu sog. Graft-versus-host-Reaktionen kommen, in denen die transplantierten immunkompetenten Zellen die Gewebe des Patienten angreifen. Diese und weitere Komplikationen frühzeitig zu erkennen und zu intervenieren zählt zu einer der großen Herausforderungen für den behandelnden Arzt, da eine späte Diagnose und Intervention mit einer hohen Sterblichkeit einhergeht. 

Unser Forschungsgebiet:

Das Projekt „XplOit“ setzt sich als Ziel, individualisierte Vorhersagemodelle für den Therapieverlauf nach Stammzelltransplantation bereitzustellen, um Klinikern eine Hilfe für das frühzeitige Erkennen von Komplikationen an die Hand zu geben. Klinische Pharmazie der Universität des Saarlandes ist ein Partner im Teilprojekt B von „XplOit“.

In unserem Arbeitskreis werden die Daten von stammzelltransplantierten Patienten aus den Universitätskliniken Homburg und Essen zur Entwicklung von dynamischen mechanistischen Modellen verwendet. Unsere Aufgabe besteht darin, Parameter zu identifizieren, die einen Einfluss auf den Verlauf nach einer Stammzelltransplantation haben, wie z.B. demographische und patientenspezifische Faktoren, die Medikation oder der Immunstatus der Patienten, und diese in einem Modell abzubilden. Im Nachgang werden diese auf retrospektiven Daten entwickelten Modelle mit neuen Daten prospektiv validiert. Diese Modelle sollen auf Grundlage der physiologischen Prozesse im menschlichen Körper die entscheidenden Zusammenhänge zwischen den identifizierten Einflussfaktoren und dem zeitlichen Verlauf bestimmter Komplikationen über die Zeit darstellen. Das besondere Augenmerk liegt hierbei auf den Infektionen mit Viren (EBV, CMV, BKPyV). Weiterhin sollen die Blutbildung und der Chimärismus nach einer Hämatopoetischen Stammzelltransplantation modelliert werden.

Unsere Projektpartner:

  • Projekt „XplOit“ (Semantischer Support für die prädiktive Modellierung in der Systemmedizin): gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (http://www.xploit-idsem.de/)
  • Universität des Saarlandes
  • Universitätsklinikum Essen
  • Universität Tübingen
  • Averbis GmbH
  • Fraunhofer – Institut Biomedizinische Technik