Gesundheit

Dringen Bakterien in den Körper eines Menschen oder eines Tieres ein, werden sie vom Immunsystem als fremd erkannt. Daraufhin versuchen die Immunzellen, diese Fremdkörper zu beseitigen. Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig haben nun gemeinsam mit Kollegen der Universität Umeå in Schweden herausgefunden, wie es Bakterien der Gattung Yersinia schaffen, Immunzellen direkt beim ersten Kontakt abzutöten: Sie vervielfältigen die genetische Information für ihre krankmachenden Werkzeuge und schießen gleichzeitig Substanzen in die Immunzelle, die sie schnell inaktivieren und umbringen.

Die Ergebnisse ihrer Kooperation veröffentlichten die Wissenschaftler jetzt im renommierten Fachjournal Science.

Bakterien der Gattung Yersinia können beim Menschen schwere Darmerkrankungen und auch die Pest auslösen. Die Erbinformation für Werkzeuge, die diese Bakterien erst gefährlich machen, tragen Yersinien auf einem gesonderten DNA-Molekül, dem Virulenzplasmid. Ohne diesen DNA-Ring, der unabhängig vom übrigen Erbmaterial in den Bakterien vorkommt, sind die Yersinien völlig harmlos. Das Virulenzplasmid trägt unter anderem den Bauplan für eine molekulare Spritze, mit der die Bakterien Substanzen in die Wirtszellen schießen und zum Beispiel deren Tod einleiten können. Die Forscher wussten bereits, dass die Bakterien bei einer Infektion ihre molekularen Spritzen in größerer Zahl ausbilden, doch wie genau es dazu kommt, war bis jetzt unbekannt.

Um das Rätsel zu lösen, haben die Forscher um Abteilungsleiter Hans Wolf-Watz und Tomas Edgren von der Universität Umeå den Krankheitserreger Yersinia pseudotuberculosis in Kulturgefäßen angezogen und darin eine Infektion simuliert. Sie sequenzierten das gesamte genetische Material dieser aktivierten Bakterien und verglichen es mit ruhenden Bakterien. Das Ergebnis: Im Fall der simulierten Infektion besitzen die Bakterien auf einmal vier Kopien ihres Virulenzplasmids, das im Ruhezustand nur ein- bis zweimal in jeder Zelle vorliegt. An dieser Stelle stiegen die HZI-Forscher um Petra Dersch, Leiterin der Abteilung Molekulare Infektionsbiologie, in das Projekt ein. Sie untersuchten an mit Yersinien infizierten Mäusen, wie es zu der erhöhten Kopienzahl des Plasmids im lebenden Organismus kommt. „Die Bakterien sind erst dann richtig virulent, wenn sie vier Plasmidkopien enthalten“, sagt Dersch. „Das ist eine völlig neue Erkenntnis, und den Mechanismus dahinter konnten wir jetzt mithilfe neuester Sequenziertechnik am HZI aufklären.“

Aaron Nuss, Postdoktorand in Derschs Abteilung, isolierte mit einer sehr aufwendigen Methode aus den infizierten Mäusen die gesamten Abschriften der Bakterien-DNA und sequenzierte sie. Anhand dieser Abschriften, der sogenannten RNA, lässt sich feststellen, welche Gene gerade aktiv sind und zur Produktion von Proteinen herangezogen werden. Dabei fiel auf, dass unter anderem die Replikase – das Enzym, das das Plasmid vervielfältigt – bei einer Infektion verstärkt gebildet wird. Im Ruhezustand wird die Produktion dieses Enzyms von bestimmten Faktoren gedrosselt.

Beim Kontakt mit einer Immunzelle setzt jedoch ein gegensätzlicher Effekt ein: Die Bakterien beseitigen sofort die hemmenden Faktoren und bilden mehr Replikase, die das Virulenzplasmid vervielfältigt. Damit werfen die Yersinien ihre Abwehrmechanismen an, die die Immunzelle schließlich abtöten. „Dieses Programm starten die Yersinien vor allem beim Kontakt mit Immunzellen, um sich schnellstmöglich vor deren Angriff zu schützen“, sagt Petra Dersch. „Das kostet sie so viel Energie, dass sie vorübergehend sogar ihr Wachstum einstellen müssen.“

Die neuen Erkenntnisse sind das Ergebnis einer engen Kooperation: Hans Wolf-Watz hat im Frühjahr einen dreimonatigen Forschungsaufenthalt in Derschs Abteilung absolviert, Tomas Edgren kam für zwei Wochen ans HZI. Während dieser Zeit haben die Wissenschaftler gemeinsam einen großen Teil der Untersuchungen an den infizierten Mäusen durchgeführt. Die Veröffentlichung im Fachjournal Science ist allerdings kein Abschluss der Kooperation: „Wir möchten die Mechanismen der Yersinien-Infektion zusammen noch weiter aufklären, denn dahinter verbergen sich auch Angriffspunkte für mögliche Medikamente, die die Bakterien unschädlich machen könnten“, sagt Petra Dersch.

Originalpublikation:
Increased Plasmid Copy-number is Essential for Yersinia T3SS Function and Virulence: H. Wang, K. Avican, A. Fahlgren, S. Erttmann, A. M. Nuss, P. Dersch, M. Fallman, T. Edgren, H. Wolf-Watz. Science, 2016, DOI: 10.1126/science.aaf7501
Link: http://science.sciencemag.org/content/early/2016/06/29/science.aaf7501


Über das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung:
Am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) untersuchen Wissenschaftler die Mechanismen von Infektionen und ihrer Abwehr. Was Bakterien oder Viren zu Krankheitserregern macht: Das zu verstehen soll den Schlüssel zur Entwicklung neuer Medikamente und Impfstoffe liefern. http://www.helmholtz-hzi.de

Eröffnungsveranstaltung gibt Einblick in die Forschungsinhalte des Promotionskollegs, das sich der Gewebeanalytik für die stammzell-basierte Diagnostik widmet

Das vom Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst geförderte Kooperative Promotionskolleg der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg und der Hochschule Mannheim zur „Gewebeanalytik für die stammzell-basierte Diagnostik“ steht. In einer Eröffnungsveranstaltung am kommenden Dienstag, den 5. Juli 2016 in der Universitätsmedizin Mannheim, präsentieren die Partner die Struktur des gemeinsamen Forschungsprogramms und die Themen, die die Nachwuchswissenschaftler erforschen werden.

Insgesamt 20 hoch motivierte und bestens qualifizierte Hochschulabgänger sollen in den kommenden drei Jahren in dem strukturierten Graduiertenprogramm zu einer neuen Generation von Jungforschern im Bereich der Biomedizintechnik ausgebildet werden. Das Promotionskolleg bietet dabei ausgezeichnete Bedingungen; nicht nur aufgrund der übergreifenden Forschungszusammenhänge, die diese Kooperation quasi automatisch mit sich bringt, sondern auch weil jeder einzelne Stipendiat von einem „Tandem“ aus Professoren der Hochschule und der Universität betreut wird.

Kooperative Promotionskollegs bieten besonders qualifizierten Absolventen von Hochschulen angewandter Wissenschaften über die Kooperation mit der Universität einen Zugangsweg zur Promotion und stärken gleichzeitig die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Hochschularten. Die Kooperation zwischen der Mannheimer Medizinfakultät und der Hochschule Mannheim hat sich bereits früher in Form eines gemeinsamen, von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Graduiertenkollegs bewährt.

Professor Dr. Norbert Gretz, Direktor des Zentrums für Medizinische Forschung an der Universitätsmedizin Mannheim, und Professor Dr. Mathias Hafner, Prorektor für Forschung und Technologietransfer der Hochschule Mannheim, sind die beiden Sprecher des Promotionskollegs. Zwölf weitere Professoren, jeweils sechs aus jeder Hochschule, sind an dem Graduiertenprogramm beteiligt, sowie weitere Partner aus dem Universitätsklinikum Mannheim und der Industrie.

Hinter dem Titel des Promotionskollegs verbergen sich biomedizinische Projekte zu Indikationen, die Schlüsselthemen der Gesundheitsforschung darstellen, wie Neurodegeneration, Muskelregeneration, Nierenversagen oder chronische Wunde. Um diese besser zu verstehen und behandeln zu können, werden im Rahmen des Promotionskollegs nicht nur innovative Methoden eingesetzt. Vielmehr geht es auch darum, diese Methoden weiterzuentwickeln. Wichtige Tools sind dabei Stammzellen und Genexpressionsprofile oder die Methodik des Gewebe-Clearings, das tiefe Einblicke in biologische Proben ermöglicht, indem es Gewebe transparent macht. Die meisten Stipendiaten haben bereits mit ihren Forschungen begonnen, die anderen stehen in den Startlöchern.

Cooperative Research Training Group
Tissue Analytics for Stem Cell based Diagnostics

Opening Session

am 5. Juli 2016
um 14 Uhr
Universitätsmedizin Mannheim
Haus 42, Hörsaal 7
Theodor-Kutzer-Ufer 1-3
68167 Mannheim Universitätsmedizin Mannheim,

Es ist ein Meilenstein. Ab dem 01.07.2016 bessern sich die Voraussetzungen, hochbetagte Patienten ambulant von einem auf Altersmedizin spezialisierten Arzt behandeln zu lassen. Denn am Freitag werden neue Gebührenordnungspositionen zur spezialisierten geriatrischen Versorgung in den Einheitlichen Bewertungsmaßstab (EBM) aufgenommen. Sprich: Ein geriatrisch qualifizierter Arzt kann seine erbrachten Leistungen ab sofort besser abrechnen! Schließlich bedarf ein sehr alter Patient besonderer Fürsorge und kostet den betreuenden Arzt entsprechend viel Zeit. Die Deutsche Gesellschaft für Geriatrie (DGG) begrüßt diese Entwicklung außerordentlich. Gleichzeitig warnt die Fachgesellschaft allerdings.

Denn: Nur ein adäquat ausgebildeter Arzt kann mit seinem Fachwissen auch diese Leistungen erbringen. Die Überlegungen einiger Landesärztekammern, Hausärzte jetzt im Schnelldurchlauf zu Spezialisten für Altersmedizin auszubilden, wird die Versorgung Hochbetagter nicht verbessern. Im Gegenteil.

Ja zur Förderung einer spezialisierten Altersmedizin

Die Deutsche Gesellschaft für Geriatrie (DGG) begrüßt ausdrücklich die Förderung einer spezialisierten geriatrischen Versorgung. Angesichts der demographischen Entwicklung mit einer starken Zunahme hochbetagter, multimorbider Patienten ist dies ein wichtiger Schritt in die richtige Richtung. Zugleich wird damit die Bedeutung der geriatrischen Medizin anerkannt und ihre Form von personalintensiver Medizin finanziell gefördert.

Die spezialisierte geriatrische Versorgung ergänzt die hausärztliche Betreuung multimorbider, älterer Patienten im ambulanten Bereich. Sie richtet sich an komplex erkrankte geriatrische Patienten mit einem erhöhten Aufwand an Diagnostik und Therapie. „Mit der spezifischen geriatrischen Versorgung wird eine Lücke geschlossen zwischen einer ambulanten Basisversorgung des älteren Patienten auf der einen Seite und der stationären Behandlung älterer Patienten in geriatrischen Krankenhaus-Fachabteilungen auf der anderen Seite“, sagt DGG-Präsident PD Dr. Rupert Püllen.

Nein zur Absenkung des ärztlichen Weiterbildungsniveaus

Aber: Die spezifische geriatrische Versorgung wird nur dann das Ziel einer besseren Versorgung älterer Menschen erreichen, wenn sie von spezifisch qualifizierten Ärzten erbracht wird. Deshalb ist die Erbringung der neu geschaffenen Leistungen gebunden an Ärzte mit der Schwerpunktbezeichnung oder Zusatzbezeichnung „Geriatrie“, die nach einer Fachweiterbildung von 1,5 Jahren erteilt wird. Fachärzte oder langjährige Vertragsärzte, die eine qualifizierte geriatrische Fortbildung nachweisen können, wie beispielsweise einen 160-Stundenkurs in Verbindung mit einer Tätigkeit in einer geriatrischen Einrichtung, sind ebenfalls qualifiziert, spezifische geriatrische Versorgung zu übernehmen.

Entsprechend warnt die DGG vor einer Absenkung des ärztlichen Weiterbildungsniveaus im Fachbereich Geriatrie. Der Mangel an Geriatern darf nicht dazu führen, die Voraussetzungen zum Erwerb der Zusatzbezeichnung Geriatrie so weit abzusenken, dass diese Zusatzbezeichnung in einem 40 Stunden-Kurs zu erwerben ist. Wie für andere Zusatzweiterbildungen ist auch für die Geriatrie eine Mindestweiterbildungszeit von 18 Monaten erforderlich.

Nur wenn die neuen Leistungen von spezifisch qualifizierten Ärzten erbracht werden, bedeutet der 01.07. den vielfach zitierten Meilenstein. Und nur dann bedeutet dies einen erheblichen Nutzen für die bislang oftmals noch unterversorgten älteren Patienten.


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Bessere Vergütung für ambulante geriatrische Medizin = bessere Versorgung für alte Patienten?!

Die Unstatistik des Monats Juni 2016 ist die Meldung, dass Microsoft-Wissenschaftler mittels der Suchmaschine „Bing“ Bauchspeicheldrüsenkrebs erkennen können und dies Leben rettet. Diese Früherkennung kann „die 5-Jahres-Überlebensrate der Patienten von 3% auf 5 bis 7% erhöhen“, schreibt die New York Times. Ein Anstieg von 5-Jahres-Überlebensraten sagt jedoch nichts darüber aus, ob Früherkennung Leben rettet. Der Krebs wird zwar früher erkannt, Studien zeigen aber, dass höhere Überlebensraten nach einem Screening nicht mit niedrigerer Sterblichkeit einhergehen. Die Patienten leben also nicht länger, sondern nur länger mit der Diagnose.

Die Unstatistik des Monats Juni 2016 ist die Meldung, dass Microsoft-Wissenschaftler mittels der Suchmaschine „Bing“ Bauchspeicheldrüsenkrebs erkennen können und dies Leben rettet. Diese Früherkennung kann „die 5-Jahres-Überlebensrate der Patienten von 3% auf 5 bis 7% erhöhen“, schreibt die New York Times. Die Microsoft-Wissenschaftler (Journal of Oncology Practice) hatten die Suchanfragen von 6,4 Millionen Nutzern nach Symptomen wie unerklärlichem Gewichtsverlust und nach Risikofaktoren wie Alkoholabhängigkeit durchsucht. Aus dem Muster der Anfragen versuchte man dann jene Nutzer vorherzusagen, die später anscheinend Krebs bekamen, was man aus Anfragen wie „Warum bekam ich Bauchspeicheldrüsenkrebs?“ erschloss. Die Süddeutsche Zeitung berichtete in ihrer Online-Ausgabe am 9. Juni unter dem Titel „Krebsdiagnose aus der Suchmaschine“: „In 5 bis 15 Prozent der Fälle gelang ihnen die Früherkennung. Beeindruckender ist die sehr niedrige Zahl von Fehlalarmen. Von 10.000 Nutzern wurde weniger als einer fälschlicherweise als krebskrank eingestuft.“

Die Menschen wurden – wie inzwischen üblich – nicht gefragt, ob ihre persönlichen Daten analysiert werden dürfen. Aber was soll’s, wenn sich die Überlebensrate verdoppelt? Schließlich ist gezeigt worden, dass Bing Leben rettet. Wirklich?

Nein. Denn ein Anstieg von 5-Jahres-Überlebensraten sagt nichts darüber aus, ob Früherkennung Leben rettet. Das ist nicht schwer zu verstehen. Denken Sie an 100 Menschen, die alle im Alter von 70 Jahren an invasivem Krebs sterben. Wenn diese nicht zum Screening gehen, dann wird der Krebs spät entdeckt und die 5-Jahres-Überlebensrate ist klein. Gehen sie zum Screening, wird der Krebs früher entdeckt und die 5-Jahres-Überlebensrate steigt an. In diesem Beispiel lebt also niemand länger, sondern nur länger mit der Diagnose. Studien zeigen entsprechend, dass höhere Überlebensraten nach einem Screening nicht mit niedrigerer Sterblichkeit einhergehen. Der Trick mit den Überlebensraten ist nicht neu. In der Unstatistik vom Oktober 2014 haben wir gezeigt, wie man Frauen damit über den Nutzen des Brustkrebs-Screenings hinters Licht führt. Jetzt versucht man uns damit vom Nutzen von Big Data zu überzeugen.

Aber was ist mit der von den Medien hervorgehobenen kleinen Falsch-Positiv-Rate von 1 in 10.000? Heißt das, dass unter den Nutzern, welche der Algorithmus als positiv einschätzt, Fehler so gut wie nie vorkommen? Nein. Auch das kann man einfach erklären. Nehmen wir 100.000 Nutzer von denen 10 unerkannt Bauchspeicheldrüsenkrebs haben. Bei einer Erkennungsrate von 10% (das Mittel aus 5 und 15%) erwarten wir, dass von diesen 10 nur einer als positiv klassifiziert wird, die anderen 9 Krebse werden übersehen. Von den 99.990 Nutzern, die keinen Krebs haben, erwarten wir, dass 10 dennoch positiv eingeschätzt werden (die Falsch-Positiv-Rate von 1 in 10.000). Das heißt, von den insgesamt 11 Personen mit positivem Ergebnis hat einer Bauchspeicheldrüsenkrebs und 10 haben keinen. Die meisten, die positiv getestet werden, werden also fälschlicherweise als krebskrank eingestuft. Also, selbst wenn die Falsch-Positiv-Rate klein ist, kann bei seltenen Erkrankungen wie dem Bauchspeicheldrüsenkrebs der Anteil der Falsch-Positiven an allen Positiven dennoch hoch sein.

Erinnern Sie sich noch an Google Flu Trends? Dieses Programm sollte, ganz ähnlich wie Bing, aufgrund von Suchanfragen die Verbreitung von Influenza vorhersagen. Es wurde 2009 mit Fanfare als Paradebeispiel für den Erfolg von Big Data verkündet. Inzwischen hat man es ohne Fanfare beerdigt, nachdem es über Jahre hinweg zu hohe Vorhersagen lieferte. Ob Dr. Google oder Dr. Bing: Big Data ist in erster Linie Big Business und nicht notwendigerweise bessere medizinische Versorgung.

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Ansprechpartner:
Prof. Dr. Gerd Gigerenzer, Tel.: (030) 82406-0

Mit der „Unstatistik des Monats“ hinterfragen der Berliner Psychologe Gerd Gigerenzer, der Dortmunder Statistiker Walter Krämer und RWI-Vizepräsident Thomas Bauer jeden Monat sowohl jüngst publizierte Zahlen als auch deren Interpretationen. Alle „Unstatistiken“ finden Sie im Internet unter www.unstatistik.de.
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- Artikel "Krebsdiagnose aus der Suchmaschine" auf sueddeutsche.de