Prof. Dr. Uta Dahmen koordiniert die neue Forschungsgruppe.

Systemchirurgie für die Leber

Neue DFG-Forschungsgruppe QuaLiPerf will ein Modell entwickeln, das Durchblutung und Funktion der Leber mit großer räumlicher Auflösung in gesundem und krankem Zustand quantifizieren kann
Prof. Dr. Uta Dahmen koordiniert die neue Forschungsgruppe.
Foto: Michael Szabó/UKJ
  • Forschung

Meldung vom: 06. Oktober 2020, 15:49 Uhr | Verfasser/in: Uta von der Gönna

Es ist das klassische chirurgische Dilemma: Der Tumor soll mit ausreichendem Sicherheitsabstand entfernt werden, das verbleibende Organ aber seine lebenswichtige Funktion weiterhin behalten. Wegen ihrer großen Regenerationsfähigkeit sind bei der Leber die Chancen dafür besser als bei vielen anderen Organen. Trotzdem birgt die Entfernung großer Organbereiche, insbesondere bei bestehenden Lebererkrankungen, ein hohes Risiko für das Versagen des Organs nach dem Eingriff. Bei der Abschätzung dieses Risikos wird die Leber als nahezu homogenes Gebilde angenommen. „Das ist sie natürlich nicht. Für eine individuelle OP-Planung und Funktionsprognose müssen wir mehr wissen über das Zusammenspiel von Durchblutung und Funktion der Leber und über die räumliche Verteilung der verschiedenen Stoffwechselfunktionen des Organs“, so Prof. Dr. Uta Dahmen, Leiterin der Arbeitsgruppe Experimentelle Chirurgie am Universitätsklinikum Jena. Die Chirurgin koordiniert eine neue Forschungsgruppe der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), die sich genau dieses Problems annehmen wird.

Aufeinander aufbauendes Arbeitsprogramm

In einem aufeinander aufbauenden Arbeitsprogramm will die Gruppe ein Modell entwickeln, das die Durchblutung und die Funktion der Leber mit großer räumlicher Auflösung in gesundem und krankem Zustand quantifizieren kann. Dazu verbindet sie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit Expertise in Chirurgie und Hepatologie, Bildgebung, Bioinformatik und Datenwissenschaften von sechs Forschungsinstitutionen in Deutschland. Gleich drei der insgesamt acht Teilprojekte werden am Universitätsklinikum und der Friedrich-Schiller-Universität Jena bearbeitet.

Uta Dahmen und ihre Arbeitsgruppe untersuchen im Tiermodell, wie die Gewebedurchblutung und die Abbaufunktion von Arzneimitteln auf der Ebene der Leberlappen voneinander abhängig und verteilt sind. Dazu nutzen sie lebergesunde Ratten und Tiere mit einer Fettlebererkrankung. Die Bildgebungsspezialisten um Prof. Dr. Jürgen Reichenbach von der Arbeitsgruppe Medizinphysik werden räumlich und zeitlich hochaufgelöste MRT-Bilddaten von der Funktion, der Durchblutung und der Fettverteilung in den Tierlebern beisteuern. Mit den Mitteln der Bioinformatik wird die Gruppe von Prof. Dr. Manja Marz an der Universität Jena alle in der Leber produzierten Proteine nach der Operation und in der Regenerationsphase erfassen, um so Aussagen zu Leberfunktion zu gewinnen.

Digitales Modell der Flüsse und Funktion in der Leber

Die experimentellen Arbeiten in Jena werden von den Partnern in Leipzig ergänzt, so dass die Forschungsgruppe Daten auf der Ebene der einzelnen Leberzelle bis hin zum gesamten Organ und Organismus erfasst. Zusammen mit den Ergebnissen aus vorangegangenen Kooperationen der Partner fließen diese in die mehrstufigen Auswertungs- und Simulationsprozesse ein, die Modellierungsgruppen in Berlin, Stuttgart und Bremen bearbeiten. An deren Ende soll ein robustes digitales Modell der Flüsse und Funktion in der Leber stehen.

Perspektivisch wollen die Forscher ihr Modell noch um weitere patientenspezifische Informationen zu Begleiterkrankungen erweitern, so dass es eine individualisierte OP-Planung und Prognose für den Heilungsverlauf ermöglicht. „Langfristig möchten wir mit diesem systemmedizinischen Ansatz für die Leberchirurgie dem behandelnden Arzt und dem Patienten umfassende Informationen für eine fundierte gemeinsame Therapieentscheidung zur Verfügung stellen“, beschreibt Uta Dahmen die Zielstellung des Projektes.

Beteiligte Wissenschaftler/innen:

  • Dr. Bruno Christ, Universität Leipzig
  • Dr. Uta Dahmen, Universitätsklinikum Jena
  • Matthias König, Humboldt Universität Berlin
  • Dr. Manja Marz, Friedrich-Schiller-Universität Jena
  • Dr. Nicole Radde, Universität Stuttgart
  • Dr. Jürgen Reichenbach, Universitätsklinikum Jena
  • Dr.-Ing. Tim Ricken, University of Stuttgart Computational
  • Lars Ole Schwen, Fraunhofer MEVIS, Bremen
  • Hans-Michael Tautenhahn, Universitätsklinikum Jena

Kontakt:

Uta Dahmen, Prof. Dr.
Telefon
+49 3641 9-323401
AG Experimentelle Chirurgie, Klinik für Allgemein- Viszeral- und Gefäßchirurgie, Universitätsklinikum Jena
Am Klinikum 1
07747 Jena
Diese Seite teilen
Die Uni Jena in den sozialen Medien:
Ausgezeichnet studieren:
  • Logo der Initiative "Total E-Quality"
  • Logo des Best Practice-Club "Familie in der Hochschule"
  • Logo des Projekts "Partnerhochschule des Spitzensports"
  • Qualitätssiegel der Stiftung Akkreditierungsrat - System akkreditiert
Zurück zum Seitenanfang