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pte20190312002 Medizin/Wellness, Computer/Telekommunikation

Digitale Niere erleichtert Medizintests

Wissenschaftler klären Gründe für Organversagen und ermitteln Wirkung von Medikamenten


Organe: Simulationen erleichtern Tests (Foto: pixabay.com, PublicDomainPictures)
Organe: Simulationen erleichtern Tests (Foto: pixabay.com, PublicDomainPictures)

Waterloo (pte002/12.03.2019/06:05) - Eine virtuelle menschliche Niere soll Tests von neuen Medikamenten erleichtern und sicherer machen. Forscher der kanadischen University of Waterloo http://uwaterloo.ca wollen damit die Funktionen der Niere besser verstehen, beispielsweise wie sie den Gehalt von Salz, Potassium und Säure im Körper reguliert, ohne dabei einen medizinischen Eingriff machen zu müssen.

Datensätze nutzen

"Wenn man eine menschliche Niere als Modell programmiert hat, kann man alle Kenntnisse, alle Reaktionen und Einflussmöglichkeiten wie die Wirkung von Medikamenten oder Stress überprüfen. Der Vorteil ist hierbei, dass es für die Untersuchung keine Tierversuche oder physische Experimente braucht. Diese Technologie wird vielfach gefördert", sagt Jörn Pons-Kühnemann, Leiter für Medizinische Statistik am Institut für Medizinische Informatik an der Justus-Liebig-Universität Giessen http://uni-giessen.de , im Gespräch mit pressetext.

Das neue Modell ersetzt eine vorherige Version, die auf der Niere einer Ratte basierte. Es wurden anatomische und hämodynamische Daten von menschlichen Nieren auf das alte Modell übertragen. Dann wurden die Daten der erwarteten Harnmenge, die von der Niere geleitet wird, an bekannte menschliche Werte angepasst. Dadurch werden mit bekannten Werten Vorgänge in der Niere analysiert. Pons-Kühnemann: "Das Problem bei Computermodellen: Man kann nur das nachvollziehen, was man schon weiß. Man kann mit Computermodellen nichts Unbekanntes erforschen, es muss bereits vorhandene Daten geben, um ein Modell zu formulieren."

Billiger und sicherer

Laut Studienleiterin Anita Layton ist diese Analysemethode, obwohl sie keinen echten Menschen abbildet, deutlich billiger und für Patienten weniger riskant als direkte Eingriffe. Durch das Modell können die Gründe für Nierenversagen festgestellt werden. Viele Medikamente sollen die Niere direkt betreffen, andere dagegen können unerwünschte Auswirkungen auf die Niere haben. Durch das Computermodell können negative Effekte von Medikamenten, beispielsweise für Diabetiker, erkannt werden, sowie den Teil der Niere, dem sie Schaden zugefügt haben.

"Das endgültige Ziel der medizinischen Informatik ist es, den kompletten Patienten virtuell herzustellen. Dieses Ziel liegt allerdings noch in ferner Zukunft. Der Vorgang des Programmierens ist äußerst komplex. Wenn die virtuelle Niere wirklich funktioniert, ist das bereits ein großer Fortschritt. Wenn erst ein funktionierendes System entwickelt wurde, können Analysen einfach und kostengünstig durchgeführt werden", meint Pons-Kühnemann.

(Ende)
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