05.01.13

Charité

Berliner kämpfen am Computer gegen den Krebs

Ein Forscherteam der Charité versucht, die Flut medizinischer Daten mit einer Bürosoftware zu verbinden. Ihr Ziel ist die perfekte Therapie.

Von Heiko Lossie
Foto: dpa
Register: Eine Gewebeprobe wird in der Pathologie an der Charité Berlin archiviert. In Zukunft sollen solche Daten zur Krebsforschung per Mausklick abrufbar sein
Register: Eine Gewebeprobe wird in der Pathologie an der Charité Berlin archiviert. In Zukunft sollen solche Daten zur Krebsforschung per Mausklick abrufbar sein

Es heißt, jemand verliere leichter die Furcht vor etwas, wenn er es erst einmal gesehen hat. Diese Weisheit gilt nur bedingt für eine Anschauungsstunde zum Thema Krebs, wie sie in der Pathologie an der Berliner Charité möglich ist. In einem der Räume hinter der roten Klinkerfassade ist die Krankheit im wahrsten Sinne des Wortes allgegenwärtig.

Laboranten in weißen Kitteln bearbeiten Gewebeteile, die auf Plastikbrettchen liegen. Es riecht beißend nach Konservierungsmittel. Ein Mitarbeiter schneidet gerade mit einer Art Rasiermesser eine Niere auf – in ihr wucherte ein tennisballgroßer Zellhaufen so stark, dass er aus dem Organ quoll. Am Tisch daneben liegt, scheibchenweise, eine Brust.

Es ist schwierig, in diesem Raum nicht den Blick abzuwenden. Die Angst vor Tumoren schwindet kaum, wenn man einen von ihnen erst einmal gesehen hat – tranchiert unter dem Licht einer Laborlampe.

Die Arbeit des Teams ist aber das Hinschauen wert. In einem Projekt versucht die Charité Krebstherapie mit Computertechnologie verbinden – und zwar mit einem Programm, das Firmen bisher vor allem für ihr Rechnungswesen benutzen. Aber der Reihe nach: An der Charité hingegen ist der erste Schritt die Laborarbeit. Die Mitarbeiter markieren das Wachstum der Tumore mit verschiedenen Farben, um die Stadien der Ausbreitung zu kennzeichnen – etwa markante Übergänge in andere Gewebeschichten.

"Das kommt alles direkt aus dem OP", erklärt Christian Regenbrecht, der die Projektgruppe mit leitet. Der Ansatzpunkt der Forscher: Tumor ist nicht gleich Tumor. Modernste Technik kann die Unterarten und ihre Ursachen immer genauer aufschlüsseln und so im Idealfall Therapieansätze verfeinern.

Immer mehr Behandlungsformen

"Der Schlüssel dazu liegt in der DNA", sagt Regenbrecht. Und die ist bei jedem Patienten anders. So gebe es hierzulande fast 60.000 neue Brustkrebsfälle pro Jahr. Alle Erkrankten bekämen nach der Operation Chemotherapien. "Aber nur circa 40 Prozent profitieren davon auch im Nachhinein", so Regenbrecht. Der Rest leide nur an den Nebenwirkungen. Eine davon ist, ausgerechnet, Krebs.

Der Traum der Mediziner: Mit genügend Wissen kann die Behandlung auf Patienten zugeschnitten werden und somit besser wirken. Im Idealfall erspart man sich unnötige Nebenwirkungen – und unnötige Kosten. In Deutschlands Gesundheitssystem mit der wachsenden Zahl alter Menschen ist auch das ein Treiber bei Projekten wie dem in der Charité. Eine Chemotherapie kann die Krankenkasse durchaus 100.000 Euro kosten.

Der promovierte Biologe Regenbrecht verlässt das Labor mit den Tumoren und führt über verwinkelte Treppen in einen ganz besonderen Raum: Durch ausladende Fenster strömt brüchiges Licht in den Saal, in dem Ruinen aus dunklem Backsteinen ein stufenartiges Halbrund formen. Staubkörner tanzen in den quer einfallenden Sonnenstrahlen. Hier, in diesem einstigen Hörsaal, lehrte Rudolf Virchow (1821-1902), Begründer der modernen Pathologie in Deutschland und Namensgeber des heutigen Instituts auf dem Campus der Charité. Das moderne Gebäude umschließt die Hörsaalruinen. Die Wissenschaftler nutzen den Saal heutzutage für Vorträge oder Feiern. Virchow, der beispielsweise dem Blutkrebs seinen heutigen Namen Leukämie gab, hatte damals ein schlichtes Arbeitsmotto. "Kein Tag ohne Präparat."

Eine immer größere Menge an Daten

Heute sind die Gründe für vieles, was Virchow nur beschrieb, gut erforscht, was gezielte Behandlungsformen ermöglicht. Regenbrecht geht in den Keller zum Schaubild einer Zelle. Er erklärt, dass Standartherapien wie die Chemo vieles über einen Kamm scherten und gleich den ganzen Körper belasteten. Mit Hilfe des Plakates verdeutlicht er die moderne Antikörpertherapie, die die Krebszellen direkt angreift. Das sei immer öfter möglich, denn das Entziffern des Erbgutes werde günstiger und bei immer mehr Tumorarten wisse die Medizin mittlerweile, auf welche Mutationen in der DNA sie zurückzuführen sind.

Doch je genauer der Krebs eines Patienten analysiert werden kann, desto mehr Behandlungsformen und Kombinationen dieser Behandlungsformen gibt es. Und damit eine immer größere Menge an Daten. Ganze Festplatten können sie füllen – und zwar allein von einem einzigen Patienten.

An dieser Stelle kommt die Verbindung des Projektes zur Computerwelt ins Spiel. Die Charité nutzt die Echtzeit-Technologie Hana vom Softwareriesen SAP, die riesige Datensätze blitzschnell im Arbeitsspeicher und nicht mehr auf Festplatten bewegt. Yodobashi, ein Handelsunternehmen in Japan, brauchte früher zur Berechnung von Treueprogrammen ganze drei Tage. Mit Hana sind es zwei Sekunden.

Dieser Zeitvorteil soll auch Medizinern helfen. Per Tablet-PC haben sie mit Hana noch am Patientenbett in Sekundenschnelle Zugriff auf die Krankheitshistorie und zusätzlich auf relevante Studien, etwa über Medikamentenwirksamkeit oder Therapieerfolge. "Im Alltag müssen Ärzte heute in Instituten anrufen, Akten und Präparate anfordern oder auf die Erreichbarkeit von Experten warten", erklärt Regenbrecht. Die Zukunft könnte sein, dass Therapiedaten online global vereint sind.

Über Ländergrenzen stärker vernetzt

Ärzte aus der Praxis der täglichen Krebstherapie bestätigen, dass vieles zeitraubend sein kann. Professor Tim Brümmendorf, Krebsexperte an der Uniklinik Aachen, sagt beispielsweise: "Das Bewältigen dieser Datenflut kostet die Assistenzärzte auf der Station viel Zeit." Zwar seien die relevanten klinikinternen Befunde schon in elektronischen Patientenakten enthalten. Aber alle externen Daten müssten extra angefordert werden. Diese "administrative Überfrachtung der Ärzte" reduziere die Zeit am Patientenbett, so Brümmendorf. Deshalb sei es umso wünschenswerter, wenn intelligente Technik verstärkt dafür sorge, dass die Mediziner im Alltag nicht mehr so häufig Befunden hinterhertelefonieren müssten.

So gebe es für einzelne Befunde zu Tumorerkrankungen sogenannte Referenzzentren quer durch die Republik, in denen ausgewiesene Fachleute für die jeweilige Nische Auskunft geben. "Da werden dann Proben von Herrn Müller aus A zu Herrn Meyer nach B geschickt", sagt Brümmendorf. Der Mediziner findet das Projekt der Charité daher spannend – aus zweierlei Gründen: Zum einen könnte man in einem solchen System sogenannte "aktive Behandlungspfade" wie eine Art Gebrauchsanweisung hinterlegen.

Diese würden die Auswahl, Durchführung und Dokumentation bewährter Therapien erleichtern, für die es anerkannte Leitlinien gibt. Das diene der Qualitätssicherung und würde auch in der Ausbildung hilfreich sein. Andererseits könnte die Software bei der Recherche helfen, wenn Erkrankte unter seltenen Krebsformen leiden. Theoretisch hält es Brümmendorf für möglich und wünschenswert, dass die Erkenntnisse der Krebsforschung künftig über Ländergrenzen hinweg stärker vernetzt werden.

Bisher gbe es viel technische Hürden, das fange schon mit unterschiedlicher Klinik-EDV an. Manche Formate seien nicht kompatibel, was Schnittstellen erschwere. Die SAP-Software hingegen ist relativ verbreitet, alle 36 Unikliniken in Deutschland arbeiten laut dem Unternehmen damit.

Informationen auf einen Blick

Die Datenflut in der Krebstherapie beschäftigt auch Professor Christof von Kalle am Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) in Heidelberg. Schließlich wachse die Menge an Informationen stetig an, etwa wegen der immer höher aufgelösten Daten aus modernen Untersuchungsmethoden wie der Kernspintomographie oder wegen des immer detaillierteren Wissens über Teilbereiche aus dem menschlichen Erbgut. "Aber es ist nicht nur dieses Mengenproblem, auch die Vielfältigkeit der Datenformate steigt", sagt von Kalle.

Es gehe deshalb zunehmend darum, Informationen aus mehreren Datenbanken, wie es sie schon innerhalb einer Klinik gibt, auf einem System und auf einem Bildschirm abrufen zu können. "Die Herausforderungen dabei gehen schon mit dem Datenschutz los", sagt der Mediziner, der sich in Projekten unter anderem darum kümmert, bei der Krebstherapie verschiedene Fachrichtungen besser zu verzahnen und klinische Studien zur Entwicklung neuer Krebstherapien einfacher zu gestalten.

Vieles beim Umgang mit der wachsenden Datenflut stecke noch in den Kinderschuhen. "Man muss das Thema von der Wurzel aus angehen und sich zum Beispiel um die Abstimmung von Datenformaten kümmern." Nur so würden Arbeitsgruppen durchlässig für gemeinsame Arbeit. "Klinische Studien haben diese Datenverbünde heute schon."

Wie eine solche stärkere Vernetzung aussehen könnte, zeigt die Charité schon heute im kleinen Maßstab. Die Software Hana verknüpft Daten von 15.000 hauseigenen Patienten. Darin kann wie bei einer Google-Suche verglichen und überprüft werden – etwa dann, wenn ähnliche Patienten mit vergleichbarem Krebstyp schon einmal Behandlungen durchliefen.

"Die Software unterstützt aktiv Behandlungsstrategien, mit ihr lassen sich Szenarien entwickeln und vorausdenken", sagt Projektgruppenleiter Regenbrecht. Auch kleine Kliniken fern der Universitätsstädte könnten profitieren. "Denn die Software könnte auch automatisch Hinweise geben und auf verwandte Studien verweisen oder alternative Wege der Kollegen."

Kritik am System

SAP ist mit der Idee von Echtzeit-Technologie in der Medizin nicht alleine. Die Konkurrenz der Darmstädter Software AG etwa nennt ihre Lösung "BigMemory" und erprobt Einsatzszenarien in der Telemedizin, bei der es darum geht, den mitunter datenreichen Status von Patienten über mobile Medizingeräte auch fern vom Krankenbett abzufragen. Der Walldorfer Dax-Konzern SAP – aktuell mit VW und Siemens wertvollstes deutsches Börsenunternehmen – ist von seiner Technologie überzeugt. "Niemand hat diesen Stand der Technologie, unser Vorsprung ist enorm", sagt Strategiechef Chakib Bouhdary. "Wir sind mit Hana dem Wettbewerb um rund zwei Jahre voraus."

Für den Softwareriesen ist Hana bei Ärzten auch ein neues, womöglich lukratives Geschäftsfeld. "Krebstherapie ist nur ein denkbarer medizinischer Anwendungsbereich unter vielen", meint der Leiter des Potsdamer SAP-Innovations-Zentrums, Cafer Tosun. In den 40 Jahren SAP-Geschichte sei Hana das am schnellsten wachsende Produkt.

Wie oft bei neuen Wegen in der Medizin tauchen auch eine Menge ethischer Fragen auf. "Es wird in der personalisierten Medizin künftig Fälle geben, in denen wir klar ja oder nein sagen können und Therapien damit auch ausschließen", sagt Regenbrecht. Bei aller Härte einer solchen Diagnose – Todkranken könne die Gewissheit, austherapiert zu sein, auch viel Leid ersparen.

Der Datenschutz ist eine weitere wichtige Hürde, die es auf dem Weg zu einem vernetzteren System an Krebsdaten gibt. Je zentralisierter die Daten vorliegen, umso verheerender wäre ein unbefugter Zugriff, bei dem beispielsweise Kriminelle die Informationen abgreifen könnten. Und nicht zuletzt wäre auch die Macht des Anbieters eines solchen Systems kritikwürdig. Hinzu kommt, dass mit der personalisierten Medizin nicht nur die Kosten, sondern auch der Absatzmarkt für Arznei schrumpft – eine Herausforderung bei den hohen Entwicklungskosten.

Kosten durch Nischenmedikamente

Für Birgit Fischer, Hauptgeschäftsführerin des Verbandes der forschenden Pharma-Unternehmen, können individuellere Medizin und Fortschritte im Gesundheitswesen dennoch durchaus Hand in Hand gehen. "Denn die Qualität der Versorgung wird verbessert – bei höherer Effizienz", sagt sie. Dieser Trend bringe auch neue Geschäfte für die Branche, da nicht mehr nur die Diagnose allein, sondern auch weitere Vortests über die Therapie entschieden.

Eine generelle Herausforderung bleibt für die Pharmafirmen aber: Je kleiner der Markt an möglichen Patienten, desto unwahrscheinlicher ist dort aus rein marktwirtschaftlicher Sicht eine teure Forschung. Und wenn Nischenmedikamente in der Tendenz kostenintensiver sind, wäre das eine denkbare Belastung für die Töpfe der Krankenkassen.

An der Charité, in den Räumen hinter der roten Klinkerfassade, wird weiter an Gewebeproben gearbeitet. Rudolf Virchow übrigens starb 1902. Damals, im Kaiserreich vor gut 100 Jahren, waren unter den vielen Pferdekutschen die ersten Automobile zu sehen. Heutzutage wird mit Roboterhilfe operiert. Wer weiß, über was die Mediziner an der Charité in 100 Jahren in Virchows altem Hörsaal einmal diskutieren werden. Vielleicht über eine globale Datenbank, aus der Ärzte von überall auf der Welt neuste Daten abrufen können. Rudolf Virchow würde das sicher gefallen.

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