Archiv der Kategorie: Medizin

Das „Paper of the Month“ 03/2024 geht an: Sarah Sandmann, Sarah Riepenhausen, Lucas Plagwitz und Julian Varghese vom Institut für Medizinische Informatik

Für den Monat März 2024 geht das „Paper of the Month“ der Medizinischen Fakultät der Universität Münster an PD Dr. Sarah Sandmann, Sarah Riepenhausen, Lucas Plagwitz und Univ.-Prof. Dr. Julian Varghese vom Institut für Medizinische Informatik für die Publikation: Systematic analysis of ChatGPT, Google search and Llama 2 for clinical decision. Nature Communications. 15(1).2024: 2050 [Volltext]

Die jüngsten Entwicklungen auf dem Gebiet der Large-Language-Models (LLM) haben die Wahrnehmung von Künstlicher Intelligenz in der Bevölkerung erheblich gesteigert, allen voran ChatGPT. Während die Anwendung im medizinischen Kontext verlockend erscheint, fehlt eine systematische Analyse der Modelle zur klinischen Entscheidungsunterstützung. Weiterhin ist die Performanz im Vergleich zu Open-Source-Modellen oder der üblichen Google-Suche unklar.

Eine systematische Analyse der Performanz von GPT-3.5, GPT-4 versus naive Google-Suche wurde für drei Aufgaben zur klinischen Entscheidungsunterstützung durchgeführt: Erstdiagnose, Untersuchung und Behandlung. In einer Substudie wurden zusätzlich zwei eigens konfigurierte Open-Source-LLM Llama 2 betrachtet. Die Analyse von 110 medizinischen Fällen unterschiedlichster Entitäten und Inzidenzen zeigte eine deutliche Leistungssteigerung von GPT-4 im Vergleich zu seinem Vorgänger GPT-3.5 sowie der Google-Suche. Unsere Substudie zeigte eine geringfügig schlechtere Leistung der beiden Llama-2-Modelle. Beim Stellen der Erstdiagnose wiesen alle Modelle die schlechtesten Ergebnisse auf. Insbesondere bei seltenen Erkrankungen konnte eine schlechtere Performanz beobachtet werden.

Die Ergebnisse zeigen das wachsende Potenzial von LLM bei medizinischen Fragestellungen. Ihre Schwächen unterstreichen jedoch den Bedarf an robusten und regulierten KI-Modellen in der Gesundheitsversorgung. Open-Source-LLM können eine Option sein, um Datenschutzanforderungen zu erfüllen und ein transparenteres Training zu ermöglichen.

Eine Liste aller bisherigen Gewinner der Paper of the Month-Auszeichnung finden Sie hier.

Foto: MFM/Christian Albiker

Das „Paper of the Month“ 02/2024 geht an: Jacqueline Kockwelp (CeRA), Jannis Bartsch, Christoph Schliemann und Linus Angenendt (Med A)

Für den Monat Februar 2024 geht das „Paper of the Month“ der Medizinischen Fakultät der Universität Münster an Jacqueline Kockwelp (Centrum für Reproduktionsmedizin und Andrologie), Jannis Bartsch, Christoph Schliemann und Linus Angenendt (Medizinische Klinik A) für die Publikation: Deep learning predicts therapy-relevant genetics in acute myeloid leukemia from Pappenheim-stained bone marrow smears. Blood Advances. 8(1).2024: 70-79. [Volltext].

Die richtige Therapiewahl für Patienten mit Akuter Myeloischer Leukämie hängt entscheidend von den zugrundeliegenden genetischen Veränderungen ab. Zwar ist für wenige relevante Genveränderungen bekannt, dass sich diese auch morphologisch äußern können, dennoch ist ein visuelles Erkennen dieser Veränderungen der Zellen oftmals nicht möglich, sodass die Wahl der Erstlinientherapien auf zeitaufwändigen und teuren genetischen Analysen basiert.

Es wurden zwei auf Machine-learning basiererende Pipelines entwickelt mit dem sehr hochaufgelösten Whole-Slide-Scan von Knochenmarkausstrichen vollautomatisiert verarbeitet und analysiert werden können. Mit der ersten Pipeline können einzelne Zellen identifiziert, extrahiert und klassifiziert werden. Die zweite Pipeline besteht aus mehreren Neuronalen Netzen, für deren Entwicklung die Daten von über 400 AML-Patienten verwendet wurden. Die zuvor extrahierten einzelnen Zellen können dann genutzt werden, um verschiedene therapierelevante genetische Mutationen wie im FLT3-Gen, welche nach heutigem Kenntnisstand nicht zu charakteristischen zytomorphologischen Veränderungen führen, vorherzusagen. Die Pipelines wurden anhand eines separaten Datensatzes von weiteren 70 Patienten validiert.

Das neue Verfahren, bei dem die Ergebnisse in kürzester Zeit vorliegen, ist eine Ergänzung zur genetischen Routinediagnostik, um Hämatologen und Onkologen bei der Wahl einer geeigneten Therapieform frühzeitig zu unterstützen, und stellt eine Grundlage für die Entwicklung zukünftiger Ansätze dar, die ebenfalls auf künstlicher Intelligenz basieren.

Eine Liste aller bisherigen Gewinner der Paper of the Month-Auszeichnung finden Sie hier.

Foto: MFM/Christian Albiker

Scanbooster Ultraschall-Sono App 2024

Taucht ein in die Welt der Ultraschalldiagnostik mit der ersten realistischen Ultraschallsimulation. Diese App macht es möglich, Ultraschalluntersuchungen zu üben, ohne ein echtes Gerät zu benötigen. Die Campus-Lizenz läuft bis Ende 2024.

Die Ultraschallsimulator App Scanbooster für das Smartphone und Tablet erleichtert das Erlernen und Trainieren der korrekten Handhabung des Schallkopfs sowie die präzise Durchführung einer Ultraschalluntersuchung – so einfach und lebensecht, fast wie an einem richtigen Patienten. Hier gibt es weitere Informationen zum Sonographie-Trainer Scanbooster: Flyer_Scanbooster_2022.pdf (thieme.de)

Die Freischaltung erfolgt über folgende Schritte:

  • Anlegen des eRef Remote-Zuganges (Anleitung: Thieme Account) oder Nutzung eines bereits bestehenden via medici Heimzuganges (dieser kann im Profil aktiviert werden; Anleitung: https://viamedici.thieme.de/landing-page/inhalte-freischalten). Dafür muss man sich einmalig im Uni-Netz befinden oder per VPN damit verbunden sein.
  • Kostenfreier Download der App aus dem App Store für iOS oder aus dem Google Play Store für Android
  • Login mit den bekannten Thieme Zugangsdaten, die auch für via medici oder die Thieme eRef verwendet werden

Weitere Hilfestellungen zu Scanbooster und für die Freischaltung sind hier beschrieben: Scanbooster – Hilfe – eRef, Thieme

Grafik © 2024 Thieme Verlag

Zugang zu via medici Zahnmedizin und HappyHippocampus bis Ende 2024

via medici ist eine Lernplattform des Thieme-Verlags für vorklinische und klinische Semester, die über die Texte und Abbildungen der Duale Reihe, der Kurzlehrbücher und Endspurtskripte auch Videomaterial enthält. via medici ist unter https://viamedici.thieme.de/ im Hochschulnetz der Universität Münster zugänglich sowie als App für iOS und Android verfügbar.
Die Angebote eRef und Examen Online sind Teil von via medici.

NEU:
via medici Zahnmedizin als Plattform bietet Zugang zu Tausenden Lernmodulen und fachspezifischen Inhalten speziell für die Zahnmedizin. Freischaltung der zusätzlichen Lizenz gemäß Anleitung unter https://viamedici.thieme.de/landing-page/inhalte-freischalten. Folgende Lehrbücher (stets die aktuellsten Auflagen) sind in der Titelliste via medici Bibliothek Zahnmedizin enthalten.

NEU:
HappyHippocampus: Eine neue Anlaufstelle für effektives Lernen und Wiederholen. Mit Thiemes Kooperationspartner HappyHippocampus könnt Ihr Euch auf eine spielerische Art und Weise Wissen aneignen und Eure Gedächtnisleistung steigern. Das Add-on ist IP-basiert freigeschaltet. Wenn man den via medici Campuszugang im Nutzerprofil also aktiviert hat (Anleitung: https://viamedici.thieme.de/landing-page/inhalte-freischalten), hat man automatisch Zugriff auf die Inhalte von HappyHippocampus, auch von extern über den Heimzugang. Diese sind sowohl in die entsprechenden Lernmodule integriert, als auch über das Widget auf der Startseite gesammelt abrufbar.

Beide Campuslizenzen laufen bis Ende des Jahres 2024.

Bei möglichen Zugriffsproblemen achten Sie bitte insbesondere darauf, dass Sie sich im „uni ms“-Netz/-WLAN befinden bzw. (von außerhalb) via VPN damit verbunden sind. Dies lässt sich im Zweifelsfall überprüfen, indem Sie die Webseite https://www.wieistmeineip.de/ aufrufen. Die IP-Adressen der Uni Münster beginnen stets mit 128.176.
Bei Problemen mit der WLAN-/VPN-Verbindung wenden Sie sich bitte an das CIT.
Bei weiteren Fragen können Sie sich entweder telefonisch (0251-83-58561) oder per E-Mail (info.medibib@uni-muenster.de) an das Team der Medizin-Bibliothek wenden.

In unserem Wiki finden sich weitere Informationen zu via medici und eRef.

FAQs von via medici: https://viamedici.thieme.de/faq

Grafik © 2024 HappyHippocampus

Aktive Lernpause mit Tischfußball

Seit gestern findet sich im Keller der Bibliothek neben der Tischtennisplatte ein brandneuer Tischfußball (siehe Foto)! Dieser steht, genau wie die Tischtennisplatte, während der Öffnungszeiten bis 21:45 Uhr zur Verfügung.
Für die aktive Lernpause zwischendurch ist ein Ball gegen Vorlage eines Ausweises / Studierenkarte an der Leihstelle erhältlich. Eine Bitte: Aus Brandschutzgründen den Kicker an seinem Platz  belassen und beim Spielen, ähnlich wie beim Tischtennis, auf eine angemessene Lautstärke achten.

Ein Raumluftreiniger vor Ort filtert die verbrauchte Luft und ermöglicht so ein „Lüften“ des Kellers.

Foto © Medizin-Bibliothek

Das „Paper of the Month“ 12/2023 geht an: Wolfgang Linke und Christine Loescher aus dem Institut für Physiologie II

Für den Monat Dezember 2023 geht das „Paper of the Month“ der Medizinischen Fakultät der Universität Münster an Prof. Dr. Wolfgang Linke und Dr. Christine Loescher aus der Institut für Physiologie II -Vegetative Physiologie für die Publikation: Titin governs myocardial passive stiffness with major support from microtubules and actin and the extracellular matrix. Nature Cardiovascular Research 2(11).2023: 991-1002 [Volltext].

Die myokardiale passive Steifigkeit ist entscheidend für die diastolische und die systolische Herzfunktion. Herzversagen beeinflusst diese Steifigkeit durch Veränderungen in der extrazellulären Matrix und den Kardiomyozyten. Mechanisch relevante Kardiomyozyten-Elemente sind vor allem die Mikrotubuli, Aktinfilamente und sarkomerischen Titinfedern. Eine präzise Quantifizierung jeder Komponente ist Voraussetzung für die Therapie von versteiften Herzen.

Die kardiale Titinsteifigkeit wurde erstmals in einem Mausmodell quantifiziert, bei dem eine in die Titinfedern eingefügte genetische Kassette spezifisch durch Tabakätzvirus-Protease geschnitten werden kann. In isolierten Herzmuskelfasern wurden die passiven Dehnungskräfte registriert, während Kardiomyozyten-Elemente (Mikrotubuli, Sarkolemm, Aktin, Titin) extrahiert bzw. geschnitten wurden. Die Messungen zeigten Titin als den dominanten elastischen Kraftbeitragsgeber im Mausherzmuskel, während die Mikrotubuli den größten Beitrag zur viskösen Kraft leisteten, unterstützt von Titin und Aktin. Der Beitrag der extrazellulären Matrix war bei starker Dehnung erheblich, während die Desmin-Intermediärfilamente kaum beitrugen. Die Elemente agierten nicht isoliert, sondern als „Tensegrity“-Struktur.

Diese Ergebnisse beantworten grundlegende Fragen zur Entstehung der passiven Steifigkeit im Myokard und betonen die entscheidende Rolle von Titin zusammen mit den Mikrotubuli, Aktinfilamenten und der Kollagenmatrix. Obwohl sich Maus- und Menschenherzen unterscheiden, deuten die Daten auf potenzielle therapeutische Ansätze für versteifte Herzen hin.

Eine Liste aller bisherigen Gewinner der Paper of the Month-Auszeichnung finden Sie hier.

Foto: MFM/Christian Albiker

QVM-Anträge: Campuslizenz für Amboss und via medici bis Ende 2024

Die QVM-Kommission des Fachbereichs hat die Zustimmung erteilt, darob sind über eine Campuslizenz sowohl Amboss als auch via medici bis Ende 2024 verfügbar.

Das Lernkarten- und IMPP-Fragenprogramm Amboss von Amboss GmbH für die Vorklinik und Klinik, steht allen Medizinstudierenden für unbegrenztes Kreuzen per Browser bzw. App (iOS und Android) zur Verfügung.

– Weitere Infos zu Amboss hier.
– Infos zu via medici hier.

 

Grafik © Thieme Verlag

Das „Paper of the Month“ 11/2023 geht an: Miriam Gagliardi und Michael Ziller aus der Klinik für Psychische Gesundheit

Für den Monat November 2023 geht das „Paper of the Month“ der Medizinischen Fakultät der Universität Münster an Dr. Miriam Gagliardi und Prof. Dr. Michael Ziller aus der Klinik für Psychische Gesundheit für die Publikation: Massively parallel functional dissection of schizophrenia-associated noncoding genetic variants. Cell 186(23).2023: 5165-5182.e33. [Volltext]

Komplexe Erkrankungen zeichnen sich durch eine hohe Erblichkeit aus und Zehntausende von genetischen Varianten wurden mit Autoimmun- oder neuropsychiatrischen Erkrankungen in Verbindung gebracht. Die Nutzung dieser Assoziationen zum besseren Verständnis der Pathomechanismen ist jedoch schwierig. Die meisten Varianten befinden sich nicht in Genen selber und sind nur in schwer zugänglichen Zelltypen relevant, wie zum Beispiel menschlichen Neuronen.

In dieser Arbeit wurde eine neue Methode entwickelt, um mit hohem Durchsatz krankheitsassoziierte, funktionale genetische Varianten in krankheitsrelevanten Zelltypen zu identifizieren. Dadurch lassen sich jene genetischen Varianten herausfiltern, die die Expression von Genen verändern sowie die modulierten Gene ermitteln. Wir wenden diesen Ansatz an, um die Gruppe funktionaler Schizophrenie (SCZ-)Varianten zu lokalisieren sowie die Zelltypen, Bedingungen biologischen Prozesse bestimmen, in denen diese Varianten relevant sind. Wir zeigen, dass nur etwa ~1,7 Prozent der SCZ-Varianten funktional sind und hochgradig bedingungs- und zelltypspezifisch operieren. Schließlich identifizieren wir einen neuen Mechanismus, der die elektrophysiologischen Eigenschaften menschlicher Neuronen in SCZ moduliert.

Diese Arbeit liefert eine Karte der funktionalen SCZ-assoziierten Varianten für zukünftige mechanistische Studien. Wir illustrieren die Operationalisierung dieser Karte, um genetisch bedingte Krankheitsmechanismen zu analysieren. Diese Arbeit liefert eine universelle Methode, um zentrale Herausforderungen der Post-GWAS-Ära anzugehen.

 

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Foto: MFM/Christian Albiker

Kleiner Gruppenarbeitsraum ist ab dem 1.12.2023 reservierbar

Über den Platzreservierungsservice der ULB ist der kleine Gruppenarbeitsraum (1.OG) ab dem 1.12.2023 für max. 8 Personen reservierbar, Stromanschluss ist verfügbar. Es gibt vier buchbare Zeitslots: 10-13, 13-16, 16-19 und 19-22 Uhr.

Allerdings ist der Raum explizit nur für Arbeitsgruppen reservierbar. Keine Einzelplatzbuchung! Das Buchungsprinzip lautet „Einer für alle“ – eine Person reserviert für die gesamte Gruppe, die weiteren Gruppen-Mitglieder brauchen nicht zu reservieren, sondern können einfach dazukommen. Bitte beachten Sie die bei dem Gruppenarbeitsraum angegebene Maximalzahl von 8 Personen!

Bitte benutzen Sie folgende Adresse für die Buchung von Arbeitsplätzen:
https://sso.uni-muenster.de/ULB/sso/platzreservierung.php

An der Tür des Gruppenarbeitsraum finden Sie einen QR-Code, der Auskunft darüber gibt ob und wann Buchungen vorliegen.

Grafik/Foto © Medizin-Bibliothek

Das „Paper of the Month“ 10/2023 geht an: Dr. Anja Schmitt und Prof. Dr. Stephan Hailfinger aus der Medizinischen Klinik A

Für den Monat Oktober 2023 geht das „Paper of the Month“ der Medizinischen Fakultät der Universität Münster an Dr. Anja Schmitt und Prof. Dr. Stephan Hailfinger aus der Medizinischen Klinik A für die Publikation: BRD4 inhibition sensitizes diffuse large B-cell lymphoma cells to ferroptosis. Blood 142(13).2023: 1143–1155. [Abstract]

Das diffuse großzellige B-Zell-Lymphom ist die häufigste Neoplasie des lymphatischen Systems im Erwachsenenalter. Die Standardtherapie besteht aus einer Kombination von Chemotherapeutika und dem Antikörper Rituximab und zeigt bei circa zwei Dritteln der Patienten ein dauerhaftes Ansprechen. Bei den restlichen Patienten ist sie dagegen nicht oder nur vorübergehend wirksam. Diesem Therapieversagen liegt häufig eine Apoptose-Resistenz der Tumorzellen zugrunde.

In den letzten Jahren konnten mehrere Studien zeigen, dass diese therapieresistenten Tumorzellen besonders anfällig gegenüber einer anderen Form des programmierten Zelltods, der Ferroptose, sind. Die Ferroptose ist ein eisenabhängiger Zelltod, in dessen Zentrum eine massive Oxidation von Membranlipiden und letztlich der Verlust der Membranintegrität steht. DLBCL-Zellen sind sehr anfällig gegenüber einer pharmakologischen Ferroptose-Induktion, unter anderem aufgrund ihres niedrigen antioxidativen Potentials. Mithilfe einer Substanzbibliothek mit epigenetischen Modulatoren konnten wir BET-Inhibitoren als ferroptosesensitivierende Substanzen identifizieren. In den Lymphomzellen hemmen sie die Expression des Ferroptosis-Suppressor-Proteins 1 und erhöhen somit die Ferroptose-Suszeptibilität.

Die gezielte Kombination von BET-Inhibitoren mit Substanzen, die Ferroptose auslösen können, war in präklinischen Lymphom-Modellen sehr wirkungsvoll und könnte eine vielversprechende Ergänzung zur Standardtherapie darstellen beziehungsweise sich bei apoptoseresistenten Tumoren als Behandlungsalternative erweisen.

Eine Liste aller bisherigen Gewinner der Paper of the Month-Auszeichnung finden Sie hier.

Foto: MFM/Christian Albiker

Das „Paper of the Month“ 09/2023 geht an: Maximilian Rüttermann und Christos Gatsogiannis aus dem Institut für Medizinische Physik und Biophysik

Für den Monat September 2023 geht das „Paper of the Month“ der Medizinischen Fakultät der WWU Münster an Maximilian Rüttermann und Prof. Christos Gatsogiannis aus dem Institut für Medizinische Physik und Biophysik für die Publikation: Structure of the peroxisomal Pex1/Pex6 ATPase complex bound to a substrate. Nature Communications 14(1).2023: 5942 [Volltext]

Peroxisomen sind Zellorganellen, die für eine Vielzahl von Stoffwechselfunktionen von entscheidender Bedeutung sind. Defekte in der peroxisomalen Biogenese führen zu verheerenden Stoffwechsel- und Entwicklungsstörungen, die als peroxisomale Biogenesestörungen (PBD) oder Zellweger-Syndrom bekannt sind und in bis zu 65 % der Fälle mit einem mechanistischen Defekt im peroxisomalen Pex1/Pex6-ATPase-Komplex einhergehen.

Der Pex1/Pex6-Komplex ist die treibende Kraft für den Import von Enzymen in die Peroxisomen durch das Recycling von Importrezeptoren aus der Peroxisomenmembran. Um den Mechanismus dieser hochkomplexen molekularen Maschine aufzuklären, wurden biochemische und strukturelle Techniken eingesetzt. Mit Hilfe von Kryo-EM wurde die dreidimensionale Struktur von Pex1/Pex6 in verschiedenen Zuständen aufgeklärt. So konnte erstmals in nah-atomarer Auflösung gezeigt werden, wie sich die ATPasen Pex1 und Pex6 zu einem Hexamer-Komplex assozieren und synchron arbeiten. Dabei wird ATP in mechanische Kräfte umgewandelt, um Peptide aus der Peroxisomenmembran zu extrahieren. Der Mechanismus ist einzigartig, vergleichbar mit einer Reihe von Armen, die paarweise an einem Seil ziehen und dabei dessen Knoten lösen.

Im Gegensatz zu anderen AAA-ATPasen agieren Pex1 und Pex6 während der ATP-Hydrolyse gemeinsam in Dimeren. Dieser bisher unbekannte Mechanismus ermöglicht es uns, mit dem Zellweger-Syndrom assoziierte Mutationen auf molekularer Ebene zu verstehen, was bei der künftigen Entwicklung therapeutischer Ansätze hilfreich sein kann.

Eine Liste aller bisherigen Gewinner der Paper of the Month-Auszeichnung finden Sie hier.

Foto: MFM/Christian Albiker

Medizin-Bibliothek an Allerheiligen (Mittwoch, 01.11.) geschlossen

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