{"id":44854,"date":"2021-12-09T08:56:34","date_gmt":"2021-12-09T07:56:34","guid":{"rendered":"https:\/\/www.h-its.org\/de\/?p=44854"},"modified":"2021-12-09T08:56:35","modified_gmt":"2021-12-09T07:56:35","slug":"projektstart-mathematische-onkologie-in-heidelberg","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.h-its.org\/de\/2021\/12\/09\/projektstart-mathematische-onkologie-in-heidelberg\/","title":{"rendered":"Projektstart: Mathematische Onkologie in Heidelberg"},"content":{"rendered":"\n

Ein interdisziplin\u00e4res Forschungsteam aus Heidelberg entwickelt k\u00fcnftig mathematische Modellierungen, die dabei helfen sollen, die Tumorentstehung bei erblichem Darmkrebs zu entschl\u00fcsseln. Am Forschungsprojekt sind Mathematiker\/-innen und Mediziner\/-innen des Heidelberger Instituts f\u00fcr Theoretische Studien (HITS), der Universit\u00e4t Heidelberg, des Universit\u00e4tsklinikums Heidelberg sowie des Deutschen Krebsforschungszentrums beteiligt. Gef\u00f6rdert wird das Projekt durch die Klaus Tschira Stiftung. Ziel des Kooperationsprojekts ist es, Tumorinitiation, -evolution und -immunologie mittels mathematischer Modellierung zu verstehen und dadurch Ans\u00e4tze zu finden, um erbliche Krebserkrankungen in Zukunft m\u00f6glicherweise verhindern zu k\u00f6nnen.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Darmkrebs ist eine der h\u00e4ufigsten Krebsarten weltweit, die sich in den letzten Jahren auch zunehmend in j\u00fcngeren Generationen bemerkbar gemacht hat. Der Gro\u00dfteil der Darmtumoren bei jungen Menschen ist erblich bedingt, wobei das Lynch-Syndrom das h\u00e4ufigste erbliche Darmkrebs-Syndrom ist. Menschen, die das Lynch-Syndrom in der Erbanlage tragen, haben ein erh\u00f6htes Risiko f\u00fcr Darmkrebs, aber auch f\u00fcr b\u00f6sartige Tumoren in anderen Organen. Dementsprechend ist die Entwicklung von effektiven Pr\u00e4ventionsma\u00dfnahmen ein klinisch hochrelevantes Thema.<\/p>\n\n\n\n

Krebsentstehung ist ein komplexer Prozess, der durch zahlreiche Faktoren beeinflusst werden kann. Hinzu kommt die Tatsache, dass Untersuchungen meistens an den schon entwickelten Tumoren durchgef\u00fchrt werden, die aber nur eine sp\u00e4te Momentaufnahme des gesamten Entwicklungsprozesses darstellen. Auf die einzelnen Schritte in diesem Entwicklungsprozess und deren Reihenfolge k\u00f6nnen bislang nur wenige R\u00fcckschl\u00fcsse gezogen werden.<\/p>\n\n\n\n

Dabei spielen gerade diese ersten Schritte der Tumorentwicklung eine entscheidende Rolle, insbesondere wenn es sich um Pr\u00e4ventionsans\u00e4tze f\u00fcr Tumorerkrankungen handelt. Da eine Live-Beobachtung der Tumorentstehung nicht m\u00f6glich ist, fokussieren sich die Forscher\/-innen auf eine mathematische Modellierung. \u201eDurch mathematische Modelle k\u00f6nnen wir verschiedene zeitliche Verl\u00e4ufe der Tumorentstehung betrachten und vergleichen. Der Abgleich mit medizinischen Daten erlaubt es uns, die wahrscheinlichsten Szenarien auszuw\u00e4hlen und n\u00e4her zu untersuchen\u201c, erl\u00e4utert Vincent Heuveline<\/strong>, Leiter des Engineering Mathematics and Computing Lab (EMCL)<\/a> am Interdisziplin\u00e4ren Zentrum f\u00fcr Wissenschaftliches Rechnen (IWR) und Leiter der Data Mining and Uncertainty Quantification (DMQ)<\/a> Gruppe am Heidelberger Institut f\u00fcr Theoretische Studien (HITS).<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr diesen Ansatz stellen erbliche Tumorerkrankungen, insbesondere das Lynch-Syndrom, ein ideales Modell dar, da hier die ersten genetischen Schritte der Tumorentstehung exakt bekannt sind und erste Modelle f\u00fcr die m\u00f6glichen Tumorentwicklungswege bereits existieren.<\/p>\n\n\n\n

Zentral f\u00fcr das Projekt auf biomedizinischer Seite sind genetische und molekulare Analysen von Tumoren und ihren Vorstufen, welche die Basis f\u00fcr die medizinischen Daten und somit die mathematische Modellierung darstellen. Bestimmte Mutationen spielen bei der Entstehung dieser Tumoren eine entscheidende Rolle, auch im Hinblick auf Pr\u00e4ventionsma\u00dfnahmen. Im Rahmen des Projekts sollen daher hochaufl\u00f6sende Mutationsprofile von Tumoren erstellt werden, die im Rahmen des Lynch-Syndroms auftreten. \u201eDie F\u00f6rderung der Klaus Tschira Stiftung macht es uns m\u00f6glich, innovative Methoden zu verwenden, welche spezifisch auf die Mutationsspektren von Lynch-Syndrom-Tumoren zugeschnitten sind\u201c, betont Aysel Ahadova<\/strong>, Tumorbiologin in der Abteilung f\u00fcr Angewandte Tumorbiologie (ATB)<\/a> am Universit\u00e4tsklinikum Heidelberg.<\/p>\n\n\n\n

Entscheidend bei diesen Forschungsarbeiten ist nach Angaben der Wissenschaftler\/-innen der enge interdisziplin\u00e4re Austausch zwischen Mathematik und Medizin, wof\u00fcr der Standort Heidelberg eine optimale M\u00f6glichkeit bietet. \u201eDie beiden Einrichtungen liegen r\u00e4umlich so nahe beieinander, dass wir uns jederzeit auch kurzfristig pers\u00f6nlich zu spannenden Diskussionen treffen k\u00f6nnen. Wir erhalten dadurch einen noch besseren, lebendigen Einblick in die Arbeiten von Tumorbiolog\/-innen zwischen Labor und Datenauswertung\u201c, sagt Valentin Schmid<\/strong>, Doktorand in der Forschungsgruppe von Vincent Heuveline. Durch das Entwickeln einer gemeinsamen Sprache zwischen Medizin und Mathematik k\u00f6nnen medizinische Hypothesen in mathematische Gleichungen \u00fcbersetzt werden. \u201eDiese \u00dcbersetzungsarbeit ist der Kern unserer interdisziplin\u00e4ren Zusammenarbeit. Wie k\u00f6nnen wir medizinische Vermutungen mit klinischen und molekularen Daten so kombinieren, dass am Ende ein mathematisches Modell daraus entsteht, mit dessen Hilfe wir offene Fragen zur Krebsentstehung beantworten k\u00f6nnen?\u201c, so Saskia Haupt<\/strong>, ebenfalls Doktorandin in der Forschungsgruppe von Vincent Heuveline.<\/p>\n\n\n\n

Durch die Auswertung der mathematischen Modelle und durch numerische Simulationen sollen medizinische Hypothesen \u00fcberpr\u00fcft, neue medizinische Erkenntnisse gewonnen und weitere Hypothesen formuliert werden, welche dann erneut mit Hilfe mathematischer Modelle untersucht werden k\u00f6nnen. \u201eWir erhoffen uns von den Ergebnissen dieser Forschung entscheidende Informationen, um die Entstehung von Tumoren beim Lynch-Syndrom in Zukunft besser verhindern zu k\u00f6nnen\u201c, betont Matthias Kloor<\/strong>, Leiter der Arbeitsgruppe \u201eImmune Biology of MSI Cancer\u201c in der ATB. \u201eGenerell m\u00f6chten wir durch die enge Zusammenarbeit mit dem EMCL innovative Konzepte f\u00fcr die Krebspr\u00e4vention entwickeln, die klinisch von gro\u00dfem Nutzen sein k\u00f6nnen\u201c, erg\u00e4nzt Magnus von Knebel Doeberitz<\/strong>, \u00c4rztlicher Direktor der ATB.<\/p>\n\n\n\n

Das Heidelberger Projekt mit dem Titel \u201eMathematics in Oncology\u201c<\/a> ist eine Pilot-Initiative zur St\u00e4rkung der interdisziplin\u00e4ren translationalen Forschung. Um geeignete Modelle zu entwickeln und die daf\u00fcr notwendigen medizinischen Daten aufzuarbeiten, erhalten Vincent Heuveline, Universit\u00e4t Heidelberg und HITS, Matthias Kloor und Magnus von Knebel Doeberitz, Universit\u00e4tsklinikum Heidelberg und Deutsches Krebsforschungszentrum, eine F\u00f6rderung der Klaus Tschira Stiftung. Durch die dreij\u00e4hrige F\u00f6rderung erm\u00f6glicht die Klaus Tschira Stiftung<\/a> den Wissenschaftlern, neue Schwerpunkte in ihrer Forschung in der mathematischen Onkologie zu setzen. Die Klaus Tschira Stiftung unterst\u00fctzt damit ein interdisziplin\u00e4res Projekt, das neue Synergien zwischen Mathematik und Medizin erm\u00f6glicht und das innovative Forschungsprofil des Wissenschaftsstandorts Heidelberg st\u00e4rkt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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