Biometrische und Biologische Daten für die Diagnose und Therapie bei Schmerzpatienten (Bio2Treat)

 

Leitung & Koordination

Univ.- Prof. Dr. med. Roman Rolke
Klinikdirektor der Klinik für Palliativmedizin

Projektbeschreibung

Um der Herausforderung einer eindeutigen Diagnose und wirkungsvollen Therapie von SFN bzw. der Prognose zur Anfälligkeit für die Entwicklung von SFN zu begegnen, soll in diesem Projekt eine Datengrundlage geschaffen werden, auf Basis derer projektbegleitend eine Software entwickelt wird. Diese Software soll später einmal quantifizierbare, am Patienten erhobene biometrische Daten (sowohl objektiv gemessene, als auch vom Patienten berichtete Parameter), mit den Ergebnissen von biologischen Analysen patienteneigener Nervenzellen aus Stammzellen kombinieren (integrieren) können. Wir erwarten, dass die patientenspezifische Kombination und Korrelation biometrischer und biologischer Daten zu einer signifikanten Verbesserung der Diagnose-, Prognose- und Therapie bei chronischem Schmerz führen kann. Die zunächst für die Entwicklung einer solchen Software (Bio2Integrate) erforderliche Datenerhebung findet im Rahmen von drei verschiedenen Projektteilen statt: Bio2Watch, Bio2Patient und Bio2Cell.

Im zellbasierten Projektteil Bio2Cell werden aus Blutzellen von SFN-Patienten und Probanden im Labor induzierte pluripotente Stammzellen hergestellt (iPS-Zellen). Diese Zellen werden in sensorische Neurone, die in der Schmerzverarbeitung relevant sind, sogenannte Nozizeptoren, differenziert. Da diese Nozizeptoren vom individuellen Patienten stammen, tragen sie die individuellen genetischen Merkmale des Patienten. Bei diesen aus iPS-Zellen entwickelten Schmerzneurone werden dann mittels Multi-Electrode Arrays (MEA) hinsichtlich ihrer Pathophysiologie elektrophysiologisch charakterisiert. Mit dieser Methode werden Umwelteinflüsse wie Temperatur, Luftdruck oder auch Medikamente auf die Pathophysiologie der sensorischen Neurone des Patienten getestet. Dabei sollen vor allem die Umgebungsbedingungen nachempfunden werden, welche im Rahmen von Bio2Watch und Bio2Patient zu Schmerzempfindungen geführt haben. Hierbei werden bereits initial vor dem Vorliegen irgendwelcher Patientendaten typische Reize (Temperatur, Luftdruck-veränderungen, Milieuanpassungen, z.B. vermehrte Glukose) simuliert, die zu einer Schmerzbeeinflussung beim Menschen führen können. Am Ende der Projektphase findet eine Rückkopplung mit den tatsächlich beobachteten Schmerzverstärkern beim Patienten statt. Zudem soll für einige Krebspatienten die im Rahmen der Chemotherapie verabreichte Substanz zu den Zellen gegeben und ein möglicher Effekt auf die Schmerzsensibilisierung der Zellen untersucht werden.

Forschungsschwerpunkte

Krankheitsmodellierung sensorischer Neuropathien mit Hilfe von induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSCs).