Diagnose Hirntumore: Wartezeit verkürzt
Vor einem Jahr startete die Medizinische Universität Innsbruck mit den Tirol Kliniken eine Kooperation. Ziel ist es u.a., die Diagnose bei Hirntumoren vor Ort zu optimieren. Zentrale Schaltstelle ist die neu geschaffene Neuropathologie rund um Univ.-Prof. Dr. Adelheid Wöhrer.
Welche Fortschritte konnten Sie bei der Diagnose von Hirntumoren erzielen?
Univ.-Prof. Dr. Adelheid Wöhrer: Normalerweise dauert der Befund bei Tumoren im Gehirn in etwa drei Wochen. Uns ist es gelungen, diese drei Wochen durch eine neue Art der intraoperativen Diagnostik auf einen Tag zu verkürzen.
Wie funktioniert diese interoperative Diagnostik?
Wir beginnen bereits während der Operation, den Tumor zu diagnostizieren und unterstützen damit die Neurochirurg:innen, den Tumor zu identifizieren und millimetergenau zu entfernen. Dafür sind zwei Geräte im Einsatz.
"NIO" (1) erstellt mit Hilfe eines Laserstrahls von einem kleinen Tumorstück innerhalb von Sekunden bis wenigen Minuten ein virtuelles histologisches Bild. Ergänzend dazu arbeiten wir mit der Nanopore-Sequenzierung, also einer Echtzeit-Sequenzierung, die innerhalb von maximal drei Stunden die molekulare Diagnose des Tumors erstellt.
Aus beiden Teilen gemeinsam können wir sehr rasch die bestmögliche Diagnose erstellen.
Christian Freyschlag (stv. Direktor der Univ.-Klinik für Neurochirurgie) und Adelheid Wöhrer (Direktorin des Instituts für Neuropathologie und Neuromolekularpathologie) mit einem Mitarbeiter (vorne), der die Nanopore-Sequenzierung demonstriert.
Ist diese interoperative Diagnostik für alle Tumorarten im Gehirn einsetzbar?
Ja, und das ist das Großartige. Wir gehen zudem noch einen Schritt weiter und arbeiten daran, dass wir anhand Proben aus dem Hirnwasser schon vor der Operation verlässlich feststellen können, um welchen Tumor es sich handelt.
Noch ist das Zukunftsmusik, aber wir konnten schon erste vielversprechende Ergebnisse erzielen, vor allem bei Tumoren, die eine hohe Zelldichte aufweisen, besonders schnell wachsen oder in der Nähe des Ventrikelsystems gelegen sind.
Funktioniert die Methode nur für Hirntumore oder kann es auch andere Tumore sequenzieren?
Die ersten Modelle wurden speziell für Hirntumore entwickelt. Auf Grund des großen Erfolgs werden jetzt immer mehr Modelle auch für anderen Krebserkrankungen wie etwa hämato-onkologische Erkrankungen, Sarkome und Karzinome entwickelt.
Wie valide sind denn diese beiden Geräte von den Ergebnissen?
NIO arbeitet mit einem KI basierten Modell, das ein virtuelles histologisches Bild generiert, interpretiert und einen Vorschlag zur Diagnose macht. Die Validität der Ergebnisse liegt bei über 98 Prozent, und die eingesetzten Algorithmen entsprechen den IVDR Normvorgaben.
Der Nanopore-Sequenzierer hat den Vorteil, dass er nur etwa so groß wie ein Handy ist. Er erreicht beim Sequenzieren jedoch nicht die Tiefe und Genauigkeit eines konventionellen Sequenzierers, aber gibt eine solide Basis vor.
Das Nanopore-Sequenziergerät ist so klein wie ein Mobiltelefon.
Wir verwenden immer drei unterschiedliche Modelle zur Tumortypvorhersage und prüfen immer, ob alle drei Modelle zum gleichen Ergebnis kommen. Wenn das nicht erfüllt ist, dann verwenden wir noch Bestätigungsmethoden, um das Ergebnis abzusichern.
Die beiden Geräte sind aber nur eine gemeinsame Anschaffung. Kernelement der Kooperation ist ja die Schaffung der Neuropathologie an der Universitätsklinik Innsbruck. Wie war Ihr Start?
Ich bin schon seit zwei Jahren an der Medizinischen Universität Innsbruck und wir haben die Kooperation mit den Tirol Kliniken in einer öffentlich-öffentlichen Kooperation sehr gut vorbereitet.
Wir sind mittlerweile ein gemischtes gemeinsames Team aus 22 Mitarbeiter:innen sowohl von der Universität und als auch von den Tirol Kliniken. Neben Ärzt:innen arbeiten am Institut auch Biolog:innen, Bioinformatiker:innen, technisches und administratives Personal sowie unterstützendes Personal im Labor.
Wir sind natürlich ein kleines Institut. Aber durch die Interdisziplinarität können wir sicherstellen, dass wir die hier generierten histologischen Bilder und genetischen Daten effizient auswerten können. Und das erfordert mittlerweile ganz viel KI-Erfahrung.
Wie zufrieden sind Sie mit der Kooperation?
Ich habe das Gefühl, dass unsere Arbeit von den klinischen Partnern gut angenommen wird. Die Neuropathologie existiert nicht im luftleeren Raum, sondern wir arbeiten ganz eng mit den Universitätskliniken der Neurologie, Neurochirurgie, Onkologie, Kinderklinik und Psychiatrie zusammen. Und da habe ich das Gefühl, dass wir uns sehr gut integrieren konnten.
Was sind Ihre Ziele für das nächste Jahr?
Wir sind sehr stolz, dass wir mit Prof. Johannes Attems einen internationalen Experten für neurodegenerative Erkrankungen rekrutieren konnten, der die letzten 15 Jahre die Brain Bank, also das Hirnspendeprogramm, an der Universität in Newcastle geleitet hat. Genauso eine Brain Bank möchten wir auch in Innsbruck aufbauen, und dafür haben wir ihn zu uns geholt. Da ist ganz viel Nachfrage und Bedarf da in dem Bereich, sowohl von betroffenen Familien als auch von Seite der Forschenden.
Wie weit ist das Projekt schon?
Momentan ist der aktuelle Stand, dass die Zustimmung der Ethikkommission bereits erfolgt ist. Jetzt geht es darum, ein kompaktes Team zu formen und mit allen relevanten Kliniken hier am Campus zu vernetzen. Ich kenne Johannes Attems schon viele Jahre und freue mich, dass wir so einen angesehenen Experten für diesen Standort gewinnen konnten.
Vielen Dank für das Interview.
Über Univ.-Prof. Dr. Adelheid Wöhrer
Adelheid Wöhrer ist seit 2024 Professorin für Pathologie und Molekularpathologie an der Medizinischen Universität Innsbruck. Hier hat sie das Institut für Neuropathologie und Neuromolekularpathologie aufgebaut, das sie nun leitet. Sie ist Expertin für die Diagnostik primärer und sekundärer Hirntumore, sowie neurodegenerativer und neuromuskulärer Erkrankungen. In ihrer Forschung konzentriert sie sich u.a. auf Hirntumore.