POC-Sensorplattform für chronisch-entzündliche Atemwegserkrankungen

Neun der 14 Partner in "Leibniz Gesundheitstechnologien" arbeiten gemeinsam im Verbundprojekt „EXASENS“ an der Erforschung einer Point-of-Care-Technologie zur Vorhersage und Diagnose von chronisch-entzündlichen Atemwegserkrankungen. Der Verbund wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 6,25 Millionen Euro gefördert und liefert einen Beitrag zum Ausbau und zur Stärkung des Themenfeldes Gesundheitstechnologien.

Chronisch-entzündliche Atemwegserkrankungen haben einen hohen Anteil an den Krankhei­ten in Industrieländern. In der EU sind ungefähr 60 Millionen Bürger von diesen Erkrankungen betroffen und die geschätzten volkswirtschaftlichen Kosten betragen rund 380 Milliarden Euro pro Jahr.

In Deutschland leiden nach Angaben des Fachblatts "Pneumologie" 4,5 Millionen Bürger an Asthma, und rund 7,4 Millionen haben eine chronisch-ob­struktive Lungenerkrankung (chronic obstructive pulmonary disease, COPD). Das verursacht Kosten von circa 25 Milliarden Euro pro Jahr.

Kritisch ist die Situation für Asthma- und COPD-Patienten, wenn eine akute, anfallartige Verschlimmerung (Exazerbation) eintritt. Schwere Exazerbationen können Atemversagen zur Folge haben und sind lebensbedrohlich. Frühes Eingreifen reduziert die Notwendigkeit intensivmedizinischer Maßnahmen und verbessert die Prognose. Andererseits entstehen durch Fehleinweisungen wegen Exazerbationsverdacht allein in Deutschland Mehrkosten im Gesundheitswesen von geschätzt 250-500 Millionen Euro pro Jahr. Das ergaben Hochrechnungen aus dem Betrieb der Pneumologischen Klinik des FZ Borstel.

Vorhersage oder Frühdiagnose von Exazerbationen durch telemedizinfähige POC-Diagnose-Systeme könnte hier Abhilfe schaffen. Ein Grund für das Fehlen solcher Systeme ist die Komplexität von Asthma und COPD. Bisher ist weder ein singulärer Biomarker dafür bekannt, noch steht ein anerkanntes prognostisches Kriterium für Exazerbationen zur Verfügung. Daher prüft der Leibniz-Forschungsverbund in einem ganzheitlichen Ansatz, welche diagnostisch zugänglichen und prognostisch aussagekräftigen Parameter für die Entwicklung eines POC-Diagnosesystems zur Vorhersage von Exazerbationen bei Asthma und COPD am besten geeignet sind.

Aufgrund der breiten Kausalität und Symptomatik dieser Erkrankungen wird die prognostisch-diagnostische Güte am ehesten mittels Kombination mehrerer Biomarker erreichbar sein. In dem Verbund wird ein modulares, chipbasiertes Konzept für die POC-Diagnostik erarbeitet und hinsichtlich Nutzen und Umsetzbarkeit validiert.

Als Ziel sollen POC-Systeme bereitstehen, welche die rasche Intervention bei Akutsituationen, eine individualisierte Behandlung sowie ein engmaschiges Verlaufs- und Therapiemonitoring ermöglichen und so einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung der Lebensqualität leisten. Die bei diesem Projekt gewonnenen Erkenntnisse bilden die Basis für die spätere Umsetzung von integrierten Analysesystemen unter Einbindung industrieller Partner sowie klinischer Zentren zur Durchführung und Koordination erster Studien und Applikationstests.