Archiv des Monats: März 2009

Neue Tumormarker bestimmen Therapieintensität

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Pressemitteilung der Universität Heidelberg vom 05.03.2009

Erbgut kindlicher Hirntumoren gibt genaue Hinweise auf Verlauf der Erkrankung – Heidelberger Wissenschaftler veröffentlichen im „Journal of Clinical Oncology“

Charakteristische Veränderungen im Erbgut eines bösartigen Hirntumors im Kindesalter, des Medulloblastoms, zeigen präzise an, wie aggressiv sich der Tumor weiterhin ausbreiten wird und wie die Heilungschancen stehen. Diesen Zusammenhang haben Wissenschaftler des Zentrums für Kinder- und Jugendmedizin am Universitätsklinikum Heidelberg und des Deutschen Krebsforschungszentrums entdeckt. Mit Hilfe der neuen Tumormarker kann die Therapie in ihrer Intensität individuell angepasst und ihre schädigende Wirkung vermindert werden. Die Ergebnisse sind jetzt online im renommierten „Journal of Clinical Oncology“ veröffentlicht worden.

Medulloblastom ist häufigster Hirntumor bei Kindern

Der häufigste bösartige Hirntumor im Kindesalter ist das Medulloblastom: Mehr als 100 Kinder erkranken jährlich in Deutschland an diesem Tumor des Kleinhirns; rund 40 Kinder sterben daran. Häufig treten die ersten Symptome im Grundschulalter auf; allerdings erkranken auch Kleinkinder und Säuglinge an dem Tumor, der bereits während der Entwicklung im Mutterleib angelegt sein kann. Die aggressive Radiochemotherapie nach der Operation kann das Gehirn der Heranwachsenden dauerhaft schädigen und z.B. zu Koordinationsstörungen und eingeschränktem Wachstum führen.

„Mit Hilfe der charakteristischen Veränderungen im Erbgut der Medulloblastome können wir genauer als mit gängigen Methoden vorhersagen, wie ein Patient auf die Therapie anspricht und wie groß das Risiko ist, dass der Tumor nach der Operation und anschließender Radiochemotherapie zurückkehren wird“, erklärt Dr. Stefan Pfister, der mit seinem Team in der Abteilung für Pädiatrische Onkologie am Zentrum für Kinder- und Jugendmedizin (Ärztlicher Direktor: Professor Dr. Dr. Andreas Kulozik) und in der Abteilung Molekulare Genetik am Deutschen Krebsforschungszentrum (Leiter: Professor Dr. Peter Lichter) forscht. Bisher konnten Onkologen dieses Risiko nur anhand histologischer Befunde, des Alters bei Diagnosestellung und dem Vorhandensein von Metastasen bei Diagnosestellung abschätzen.

Patienten mit schlechter Prognose können intensiver behandelt werden

Die neuen Tumormarker im Medulloblastom beschrieb Stefan Pfister zusammen mit seiner Arbeitsgruppe erstmals im Jahr 2007. Für die aktuelle Arbeit untersuchte er Tumorproben von 340 Patienten und verglich den dokumentierten Krankheitsverlauf mit der Art der Veränderungen im Erbgut. Veränderungen zeigten sich auf Ebene der Chromosomen, den Einheiten, in die das gesamte Erbgut aufgeteilt und verpackt wird. Jedes Chromosom beherbergt große Mengen an Erbinformation; so ist die gesamte Erbinformation des Menschen auf 23 solcher Portionen verteilt, die jeweils in zwei Kopien vorliegen (2 x 23 Chromosomen). Stefan Pfister fand heraus: Sind im Erbgut der Gehirntumoren ganze Abschnitte der Chromosomen Nummer 6 und 17 dreifach vorhanden (anstatt der normalen zwei Kopien), ist die Prognose des Patienten schlecht. Fehlt dagegen eine Kopie von Chromosom 6 im Tumor, überlebten die Patienten in der beobachteten Kohorte immer. Aus der Kombination dieser und weiterer Merkmale ergab sich eine Einteilung der Patienten in insgesamt fünf Gruppen mit unterschiedlichen Ansprüchen an die Therapieintensität.

„Mit diesen Markern können wir Patienten mit schlechter Prognose zuverlässig identifizieren und von Anfang an intensiver behandeln“, so Dr. Stefan Pfister. „Gleichzeitig können wir die Therapieintensität bei den Patienten senken, die voraussichtlich besonders gut auf die Radiochemotherapie ansprechen. So verringern wir Folgeschäden und das Risiko von weiteren Tumoren.“

Ein weiterer Vorteil der neuen Marker: Der Nachweis kann unkompliziert und innerhalb von 48 Stunden in jedem neuropathologischen Labor an konventionell in Paraffin konservierten Gewebeproben durchgeführt werden.

BMBF fördert Suche nach weiteren Tumormarkern

Die Validierung dieser Marker an einem unabhängigen Patientenkollektiv und die Suche nach den einfachsten Analysemethoden ist nun das Ziel eines vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Verbundprojektes „Molekulare Diagnostik“, an dem sich unter der Koordination von Dr. Stefan Pfister die Universitätskliniken Bonn, Mainz, Düsseldorf, Würzburg und Heidelberg sowie das Deutsche Krebsforschungszentrum Heidelberg beteiligen.

Literatur:
Outcome prediction in pediatric medulloblastoma based on DNA copy-number aberrations of chromosomes 6q, 17q, and the MYC/MYCN loci. Stefan Pfister, Marc Remke, Axel Benner, Frank Mendrzyk, Grischa Toedt, Jörg Felsberg, Andrea Wittmann, Frauke Devens, Nicolas U. Gerber, Stefan Joos, Andreas Kulozik, Guido Reifenberger, Stefan Rutkowski, Otmar D. Wiestler, Bernhard Radlwimmer, Wolfram Scheurlen, Peter Lichter and Andrey Korshunov. J. Clin. Oncol. , online publication

Externer Link: www.uni-heidelberg.de

Bingo Voting erhöht Sicherheit von Wahlmaschinen

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Presseinformation des KIT (Karlsruher Institut für Technologie) vom 03.03.2009

Das am Europäischen Institut für Systemsicherheit (EISS) am KIT entwickelte Verfahren Bingo Voting zählt jede Wählerstimme zuverlässig. Das System könnte ein Weg sein, die vom Bundesverfassungsgericht geforderte Sicherheit von Wahlmaschinen zu erhöhen.

Das Bundesverfassungsgericht hat heute Wahlmaschinen, die keine unabhängige Überprüfung der Auszählung erlauben, für verfassungswidrig erklärt. Das Gericht räumte jedoch ein: Es könne durchaus Maschinen geben, die eine Überprüfung der Auszählung so erlauben, dass eine der Papierwahl vergleichbare Sicherheit erreicht wird. Die vom Bundesverfassungsgericht geforderte Nachvollziehbarkeit für Wahlmaschinen bietet das am KIT entwickelte Verfahren Bingo Voting. Der Vorteil von Bingo Voting ist, dass sich das Verfahren mit jeder Art von Wahlmaschine kombinieren lässt. Auch mit Wahlmaschinen, die das Bundesverfassungsgericht in der heutigen Urteilsverkündung explizit erwähnt hat: Dies sind scanner-basierte Verfahren mit Wahlzettel und Urne oder Wahlmaschinen, die einen Stimmzettel für eine separate Urne ausdrucken.

„In Kombination mit einer solchen Wahlmaschine bietet Bingo Voting eine Nachvollziehbarkeit, die über das vom Bundesverfassungsgericht geforderte Öffentlichkeitsprinzip hinausgeht“, so Dr. Jörn Müller-Quade, der das EISS leitet.

Bei Bingo Voting erhält jeder Wähler nach der Stimmabgabe einen Beleg, mit dem er die korrekte Zählung der eigenen Stimme überprüfen kann, ohne dass er den ganzen Tag im Wahllokal anwesend ist oder darauf vertrauen muss, dass zu jedem Zeitpunkt genügend aufmerksame Beobachter im Wahllokal ein Auge auf die Auszählung werfen. Die vom Wähler abgegebene Stimme ist so codiert, dass nur er und keine andere Person aus dem Beleg lesen kann, welche Partei gewählt wurde. Dies verhindert einen Missbrauch des Beleges für Erpressung oder Stimmenkauf. Zusammen mit dem Wahlergebnis veröffentlicht Bingo Voting alle Belege. So kann jeder Wähler überprüfen, ob sein Beleg dabei ist und seine Stimme gezählt wurde. Eine spezielle Codierung der Wahlbelege stellt die Unverfälschtheit nahezu aller Wählerstimmen sicher, selbst dann, wenn nur wenige Belege überprüft wurden.

„Nur in einem Punkt müssen wir nach dem heutigen Urteil noch etwas nachbessern“, so Müller-Quade. Das Bundesverfassungsgericht fordert, dass zusätzlich jeder Wähler das Verfahren verstehen kann. „Um auch diese Forderung des Gerichts zu erfüllen, müssen wir den zurzeit auf der CeBIT präsentierten Prototypen noch etwas verändern. Hier haben wir jedoch bereits einen Weg gefunden.“

Der Prototyp von Bingo Voting ist derzeit auf der CeBIT in Hannover Halle 9, Stand C02 zu sehen. Dort gibt auch ein Experte des EISS Auskunft zum Verfahren. (lg)

Externer Link: www.kit.edu

Windenergie überwindet Stimmungstief

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Pressemitteilung der Universität Freiburg vom 02.03.2009

Neue Studienergebnisse des Instituts für Forst- und Umweltpolitik an der Universität Freiburg

In der jüngsten Befragung des Instituts für Forst- und Umweltpolitik unter Bewohnerinnen und Bewohnern von Freiburg zeigt sich, dass sowohl die Zahl der Befürworter der Stromproduktion durch Windkraft generell als auch die der Befürworter der Windenergieanlagen auf dem Schauinsland und dem Rosskopf gegenüber dem bisherigen Tiefstand von 2005 deutlich gestiegen ist. In der aktuellen Umfrage befürworten fast 95 Prozent der Befragten die Stromproduktion durch Windkraft, nur gut drei Prozent lehnen sie ab. Noch im Jahr 2005 wurde die Windkraftnutzung von zehn Prozent der befragten Bürger generell abgelehnt. Nach dem Stimmungstief der letzten Jahre ähnelt das positive Stimmungsbild in der Bevölkerung wieder der Akzeptanz vor dem Bau der Anlagen im Jahr 2003.

Darüber hinaus hat die Windkraftnutzung in der Region gegenüber den Vorjahren wieder an Zustimmung gewonnen. So werden die Windkraftanlagen im Schwarzwald von 80 Prozent der befragten Freiburger für sinnvoll erachtet (2003: 70 Prozent; 2004: 64 Prozent; 2006: 68 Prozent). Die sechs Freiburger Windanlagen konnten ebenso gegenüber dem Tiefstand, der vor vier Jahren erreicht war, wieder an Zustimmung gewinnen. Derzeit halten 75 Prozent der Befragten die örtlichen Anlagen für sinnvoll (2003: 65 Prozent; 2004: 61 Prozent; 2005: 57 Prozent; 2006: 68 Prozent).

Die Gründe für eine Ablehnung der Anlagen wurden im Vergleich der Jahre vielfältiger. 2003 wurden vor allem der Landschaftsschutz und der Fremdenverkehr als Gründe genannt. 2005 hat vor allem der Streit um die Auswirkungen von Windrädern auf Fledermäuse den Anlagen Sympathiewerte gekostet. In den letzten Jahren häufig genannte Nachteile der Windräder in Freiburg, primär deren negativer Einfluss auf das Landschaftsbild, werden allerdings auch in diesem Jahr angeführt. So geben jetzt 35 Prozent der Befragten an, die Windräder auf dem Rosskopf und dem Schauinslandberg hätten einen negativen Einfluss auf die Schwarzwaldlandschaft.

Auf einige Besonderheiten der Ergebnisse im überregionalen Vergleich weist der Leiter der Studie, Dr. Ulrich Schraml, hin: Anlagen vor Ort werden regelmäßig kritischer betrachtet als jene in anderen Regionen. Allerdings widerspricht das Freiburger Ergebnis Beobachtungen an anderen Windkraftstandorten, die ebenfalls sozialwissenschaftlich begleitet werden. Dort wurde wiederholt festgestellt, dass sich die Anwohner schneller an die Anlagen gewöhnen. Viele Autoren gehen davon aus, dass nach einer Zeit der heftigen Ablehnung von Windkraftvorhaben in der Bau- und Planungsphase später Ruhe einkehrt und die Zahl der Kritiker zurückgeht. Im Freiburger Windkraftkonflikt konnte davon zunächst keine Rede sein. Die fortdauernde Debatte um die Baugenehmigung und den Fledermausschutz hat nicht nur den Bekanntheitsgrad der Anlagen gefördert, sondern deren Bewertung maßgeblich beeinflusst. Stabil erweist sich vor allem die Altersabhängigkeit der Bewertung von Windkraftanlagen. Es sind – wie in den Vorjahren auch – insbesondere die älteren Bürgerinnen und Bürger sowie alteingesessene Freiburger, die die Windkraft generell und vor Ort kritisieren.

Die Meinungsumfrage unter den Einwohnern der Stadt zum Thema Windkraft wurde bereits zum fünften Mal seit dem Jahr 2003, in dem mit dem Bau der Windräder auf der Freiburger Gemarkung begonnen wurde, erfasst. Dieses Mal wurden 412 Bürgerinnen und Bürger interviewt.

Externer Link: www.uni-freiburg.de

Geregeltes Laserschweißen

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Mediendienst der Fraunhofer-Gesellschaft vom März 2009

25 000 Prozessoren arbeiten im Gleichtakt: In den Pixeln einer Kamera untergebracht, werten sie die von der Kamera aufgenommenen Bilder sofort aus – mehr als zehnmal so schnell wie ein Computer. Die Laserleistung kann so erstmals während des Schweißens geregelt werden.

Autotüren sind meist Stückwerk: Die Mitarbeiter bauen sie aus mehreren Blechabschnitten zusammen, die sie üblicherweise mit einem Laser aneinanderschweißen. Der Laserstrahl fährt dabei über die Bleche, die sich ein Stück überlappen und schmilzt sie jeweils in einem Bereich von einigen zehntel Millimetern: Es entsteht ein Durchschweißloch, das sich wieder verschließt, wenn der Laserstrahl weiterwandert. Wichtigste Einstellung dabei ist die Laserleistung – ist sie zu gering, verbinden sich die Bleche nicht fest miteinander, ist sie zu hoch, schneidet der Laser die einzelnen Bleche durch. Bislang tasten sich die Mitarbeiter über Ausprobieren an die richtige Laserleistung heran und halten sie dann konstant. Dazu kommen Erfahrungswerte: So verschmutzt nach einiger Zeit das Schutzglas, es kommt weniger Laserlicht auf dem Metall an. Verdreckt das Glas früher als üblich, können Stunden vergehen, bis dies entdeckt wird – die Bleche werden unter Umständen währenddessen nicht ordentlich verschweißt. Zwar gibt es eine Kamera, die den Prozess überwacht, der Computer kann jedoch nur rund tausend Bilder in der Sekunde auswerten. Um das schnell wandernde Durchschweißloch zu verfolgen und die Leistung entsprechend zu regeln, sind abhängig vom Schweißprozess Bildraten von über 10 Kilohertz nötig – das entspricht 10 000 Bildern pro Sekunde.

Forscher am Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM in Freiburg haben nun erstmals eine Regelung für Laserschweißprozesse entwickelt, die die Leistung an die Situation anpasst: »Unser System wertet 14 000 Bilder pro Sekunde aus und nutzt die gewonnenen Daten, um die Leistung zu steuern«, sagt Andreas Blug, Projektleiter am IPM. Doch wie schafft es das System, die Bilder mehr als zehnmal so schnell auszuwerten wie herkömmliche Software? »Wir verwenden spezielle Kameras, bei denen in jedes Pixel ein winziger Prozessor integriert wurde. Alle diese Prozessoren – insgesamt 25 000 – arbeiten gleichzeitig. In konventionellen Bildverarbeitungssystemen werden die Daten von wenigen Computerprozessoren der Reihe nach verarbeitet«, sagt Blug. Experten sprechen von »Cellular Neural Networks«, CNN. Wenige Mikrosekunden nach der Aufnahme liefert die Kamera ein bereits ausgewertetes Bild von der Kontur des Durchschweißloches. Für kleine Durchschweißlöcher erhöht das System die Leistung, für große reduziert es sie. »Mit diesem Regelungssystem konnten wir die erste industrienahe Anwendung der CNN-Technologie realisieren«, sagt Blug. Einen Prototypen gibt es bereits. Nun wollen die Forscher das System in der Produktion testen.

Externer Link: www.fraunhofer.de