COSYCONET-Studie

…ein besseres Verständnis für Lungenerkrankungen

Asthma bronchiale und chronisch obstruktive Lungenerkrankungen (COPD) sind bereits alleine aufgrund der Häufigkeit ihres Auftretens bedeutende Erkrankungen der Atemwege. Asthma bronchiale kommt in Deutschland bei etwa fünf Prozent der Erwachsenen vor und bei etwa zehn Prozent der Kinder. Zwischen 1955 und 2004 hat sich die Krankheitshäufigkeit bei Heranwachsenden verdoppelt bis verdreifacht. Hinsichtlich der COPD dokumentiert eine aktuelle Studie, dass etwa 13 Prozent der Erwachsenen über 40 Jahre betroffen sind.

Um das Verständnis beider Lungenerkrankungen zu vertiefen und neue Behandlungsmöglichkeiten zu entwickeln, wurde bereits im Jahr 2009 das krankheitsbezogene Kompetenznetz Asthma / COPD, abgekürzt AsCoNet, durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gegründet, wodurch die vorhandene wissenschaftliche Kompetenz gebündelt, Forschungen koordiniert und eine enge Zusammenarbeit gefördert werden konnte. Sprecher des Kompetenznetzes Asthma und COPD ist Professor Dr. Claus Vogelmeier, Marburg.

Bis zum Januar 2012 bestand AsCoNet aus zwei Forschungsverbünden: COSYCONET „COPD und systemische Begleiterkrankungen“ und Asthma-MRI „Bildgebung bei obstruktiven Lungenerkrankungen mittels Magnetresonanztomographie (Magnetic Resonance Imageing = MRI). COSYCONET wird bis zum Dezember 2015 im AsCoNet weitergeführt und dann in das Deutsche Zentrum für Lungenforschung (DZL) integriert.

COSYCONET
– COPD und systemische Begleiterkrankungen
In den letzten Jahren wurde eine Reihe von Erkrankungen außerhalb der Lunge beschrieben, die überdurchschnittlich häufig bei COPD-Patienten auftreten. Das Spektrum reicht von Gewichtsverlust über Muskelatrophie, Osteoporose, kardiovaskuläre Erkrankungen bis hin zu Depressionen und Angststörungen. Es wird vermutet, dass die kausale (ursächliche) Verknüpfung zwischen der Lungenerkrankung und diesen Erkrankungen auf eine systemische (den ganzen Organismus betreffende) Entzündung zurückzuführen ist.

Die COSYCONET-Studie (COPD and Systemic Consequences – Comorbidities Network) analysiert deshalb die Frequenz von extrapulmonalen (außerhalb der Lunge auftretenden) Erkrankungen bei COPD-Patienten, prüft eine mögliche Korrelation (Wechselbeziehung) zwischen systemischer Entzündung und Organerkrankungen und evaluiert (bewertet), wie sich diese Störungen auf Morbidität, Mortalität und Kosten auswirken.

Beteiligt sind sieben Universitäten (Marburg, München, Greifswald, Heidelberg, Medizinische Hochschule Hannover, Gießen, Berlin) sowie das Helmholtz-Zentrum München, das Max-Planck-Institut Bad Nauheim und 20 klinische Studienzentren, die durch ca. 30 Kliniken repräsentiert werden.

Register bildet das zentrale Element
Den zentralen Teil des COSYCONET-Konsortiums bildet ein Register, welches das Kompetenznetzwerk aufbaut. Es handelt sich hierbei um etwa 3000 Patienten mit allen COPD-Schweregraden, die in einer Langzeitstudie evaluiert (wissenschaftlich analysiert) werden sollen. Die Befunde aus diesem Register sollen zudem mit verschiedenen weiteren Studienergebnissen aus Mecklenburg-Vorpommern (SHIP, Study of Health in Pomerania) und Süddeutschland (KORA, Kooperative Gesundheitsforschung in der Region Augsburg) verglichen werden.
Darüber hinaus ist vorgesehen, eine Biobank und eine Bilddatenbank aufzubauen und eine gesundheitsökonomische Analyse durchzuführen. Schließlich sind weiterführende Studien geplant, die die Auslöser für und die Konsequenzen einer systemischen Entzündung sowohl an Tiermodellen als auch an biologischen Proben von Patienten beschreiben sollen.

Verbesserte Diagnostik mittels MRT
Obstruktive Lungenerkrankungen werden in der klinischen Routine mithilfe der Lungenfunktionsprüfung analysiert. Demgegenüber spielt die radiologische Bildgebung in der Diagnostik von COPD derzeit nur eine sehr begrenzte Rolle. So kann die hochauflösende Computertomografie (CT) zwar detaillierte Bilder der Lunge und der Atemwege einschließlich ihrer Wände liefern – doch die klinischen Bilder besagen nicht eindeutig, wie schwer ein Patient an COPD erkrankt ist.

Die COPD umfasst eine Reihe von Phänotypen (Erscheinungsformen) – ähnlich wie bei einem Asthma bronchiale. Bei ähnlichem Schweregrad kann die Ursache entweder in den Atemwegen oder in einer Zerstörung des umgebenden Gewebes, einem Emphysem, liegen. Die Lungenfunktionsprüfung ist als Messverfahren nur begrenzt geeignet, diese Subtypen zu unterscheiden.

Sowohl die steigende Zahl der therapeutischen Optionen – insbesondere bei fortgeschrittener COPD – als auch Überlegungen zum Therapiebeginn in einem sehr frühen Stadium der Erkrankung verlangen ein nicht-invasives bildgebendes Verfahren, mit dem diese Phänotypen differenziert erkennbar werden.

Angestrebt wird ein radiologisch bildgebendes Verfahren, das – ohne Strahlenbelastung – die unterschiedlichen Typen darstellen und messen kann. Damit wären das Fortschreiten der Erkrankung, der richtige Zeitpunkt für einen Behandlungsbeginn als auch der voraussichtliche Erfolg einer Behandlung besser abschätzbar als mit der Lungenfunktionsprüfung.

Für diesen Zweck bietet sich die Magnetresonanztomografie (MRT), die Bilder mit Magnetfeldern statt mit Röntgenstrahlen erzeugt, als geeignetes Verfahren an. Die MRT der Lunge ist aufgrund der komplexen Diagnostik von Atemwegserkrankungen noch nicht weit verbreitet. Sie bietet aber ein breites Spektrum von Untersuchungsformen, das eine strukturelle und funktionelle Charakterisierung der Subtypen von COPD und Asthma erlaubt. Hierzu gehören die Erfassung von Entzündungsvorgängen, Überblähung, Zerstörung des Gewebes, Belüftung, Durchblutung, Blutdruck in den Lungengefäßen sowie Veränderungen am Herzen.

Das Projekt Asthma-MRI – durchgeführt an den Universitäten Heidelberg, Würzburg, Mainz und am Fraunhofer Mevis Bremen – will innerhalb von drei Jahren die verschiedenen Methoden der MRT der Lunge zuverlässig für eine breite Anwendung verfügbar machen und die klinische Aussagekraft der Messwerte belegen. Für die standardisierte computergestützte Auswertung werden die Methoden zur Analyse der Lungen-MRT auf einer Software-Plattform entwickelt und zusammengeführt. In der zweiten Förderperiode (2012 – 2015) sollen die Methoden und Ergebnisse von Asthma-MRI sämtlichen Zentren von AsCoNet bereitgestellt und dann auch in der COSYCONET Studie eingesetzt werden.

Bis die Ergebnisse der Studien dokumentiert und präsentiert werden wird es einige Jahre dauern. Die COPD in Deutschland wird hierüber kontinuierlich berichten.

Quellen: Bundesministerium für Bildung und Forschung, 23.10.2014 und Kompetenznetz Asthma und COPD

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