Strategische Fokusbereiche in der Forschung 2017–2020 Personalisierte Medizin und Medizintechnologien Die heutige Medizin zu einer personalisierten Medizin weiterentwickeln: In Zusammenarbeit mit Schweizer Kliniken erforschen die Institutionen des ETH-Bereichs klinische Proben, entwickeln neue Technologien im Bereich der Medizintechnik und erweitern klinisches Know-how – nicht zuletzt auch mit ihren grossen Forschungsinfrastrukturen. Von den gewonnenen Erkenntnissen und Weiterentwicklungen profitieren die Bevölkerung und die Gesundheitssysteme in der Schweiz und weltweit. Ausgangslage Weltweit sind grosse Fortschritte in der Genomforschung mit schnellen, verlässlichen Gensequenzierungen zu moderaten Kosten zu verzeichnen. Personalisierte Medizin berücksichtigt diese messbaren genetischen und nichtgenetischen Merkmale einzelner Menschen, um Patienten statt mit standardisierten Behandlungsmustern aufgrund ihrer biologischen Besonderheiten wirksam und schonend therapieren zu können. Voraussetzung für Personalisierte Medizin ist, dass zahlreiche Daten zu Biomarkern erhoben und ausgewertet werden können. Personalisierte Medizin baut daher sowohl auf neuen Erkenntnissen in der Biomedizin als auch auf Fortschritten in der Informationstechnik auf. Dafür ist eine intensive Zusammenarbeit zwischen Naturwissenschaften, Medizin und Ingenieurwissenschaften erforderlich – Disziplinen übergreifend und über die Grenzen verschiedener Institutionen hinweg. Bisherige Beiträge des ETH-Bereichs Bezüglich der (bio)medizinischen Forschung und Medizintechnik nehmen die Institutionen des ETH-Bereichs eine wichtige Rolle im schweizerischen Universitätssystem und damit auch im heutigen Gesundheitssystem der Schweiz wahr. Sie leisten zahlreiche Beiträge zur Stärkung und Entwicklung des MedTech-Standortes Schweiz und zur medizinischen Grundlagenforschung. Dazu gehören u. a. die weltweit anerkannte Forschung in hochspezialisierten Bereichen der Biotechnologie, der Ingenieurwissenschaften sowie in den Lebens- und Gesundheitswissenschaften. Auch der Betrieb und die Weiterentwicklung von Forschungsinfrastrukturen und Technologieplattformen, insbesondere in der translationalen medizinischen Forschung, stärken die Forschungslandschaft im MedTech-Bereich. Damit trägt der ETH-Bereich in bedeutender Weise zur Hochschulmedizin Schweiz bei (s. Entwicklungsziel 5, S. 31). Forschende des ETH-Bereichs stehen im intensiven wissenschaftlichen Austausch und pflegen nachhaltige Partnerschaften mit Forschenden von anderen Universitäten sowie von Spitälern der 48 Schweiz, die so vom Know-how des ETH-Bereichs direkt profitieren können. Kürzlich ins Leben gerufen wurden in Zürich das Kompetenzzentrum Personalisierte Medizin im Rahmen der Dachorganisation Hochschulmedizin Zürich, in Lausanne am Universitätsspital CHUV eine innovative Biobank, in der Genferseeregion die Initiative Health 2030 sowie das Zentrum für Personalisierte Medizin und an der Empa die Initiative «Nanomedizin». Bereits seit 1984 betreibt das PSI das Zentrum für Protonentherapie in enger Zusammenarbeit mit der ETH Zürich, den Universitäten Zürich und Bern sowie Spitälern in Zürich, Bern, Baden und Aarau. Die Zusammenarbeit mit Kliniken sichert den Institutionen des ETH-Bereichs den Zugang zu klinischen Proben, klinischem Know-how und zu Patienten. Die Institutionen ihrerseits tragen mit ihrer weltweit anerkannten Forschungsund Lehrkompetenz in den Bio- und Ingenieurwissenschaften sowie mit ihrer ausgezeichneten Forschungsinfrastruktur in den Bereichen Strukturbiologie (z. B. die Schweizer Synchrotronlichtquelle, SLS, und der SwissFEL am PSI), Imaging und Informationstechnologie zur erfolgreichen Zusammenarbeit bei. Beiträge des ETH-Bereichs 2017–2020 Die Institutionen des ETH-Bereichs und ihre Partner (insbesondere medizinische Fakultäten, Universitäts- und Kantonsspitäler sowie Klinken und spezialisierte Firmen) sind aufgrund ihrer bestehenden Fachkompetenz prädestiniert, den strategischen Fokusbereich «Personalisierte Medizin und Medizintechnologien» als treibende Kraft mit zu entwickeln. Dies umfasst insbesondere auch die Beteiligung an der geplanten nationalen Initiative «Personalisierte Gesundheit», bei welcher der ETH-Bereich in der Konzeption stark involviert war. Die Institutionen des ETH-Bereichs können zu dieser Initiative massgebliche Beiträge leisten durch: –– den Aufbau hochspezialisierter Technologieplattformen für die Forschung, die beispielsweise mit hohem Durchsatz Daten erzeugen, –– die Entwicklung und Bereitstellung der erforder- Strategische Planung 2017-2020 für den ETH-Bereich Personalisierte Medizin und Medizintechnologien –– –– –– –– lichen Computerinfrastruktur für das Management und die Analyse riesiger Datenmengen (Big Data), Biobanken für medizinische Proben, Hochleistungsrechner für komplexe Simulationen auf Systemebene, die Entwicklung von Diagnose- und Therapieinstrumenten mit entweder hoher räumlicher Auflösung oder hoher biomolekularer Sensitivität, die Ausbildung der nächsten Generation von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie von medizinischen Fachkräften für die integrierte Wissenschaft der Personalisierten Medizin und Medizintechnik als zentraler Baustein des Fokusbereiches. Personalisierte Medizin verknüpft und analysiert grosse Mengen an Gesundheitsdaten wie genetische Daten und nichtgenetische Biomarker (z. B. Proteine). Neben neuen Erkenntnissen in der Biomedizin sind für die Auswertung dieser Datenmengen Fortschritte in der Informationstechnologie unabdingbar. Zentrale Voraussetzung für den Erfolg der nationalen Initiative «Personalisierte Gesundheit» ist daher die Umsetzung und Finanzierung des komplementären Fokusbereiches «Big Data und Digitale Wissenschaften» im ETH-Bereich (s. S. 50). In diesem Fokusbereich arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des ETH-Bereichs eng mit der nationalen Initiative «Personalisierte Gesundheit» zusammen und entwickeln die benötigten neuen Technologien zur Datenerfassung auf den Ebenen Molekül, Zelle, Gewebe und Organismus sowohl in präklinischen Modellen als auch im Menschen sowie neue Algorithmen für die Mehr-ebenen-Datenintegration und für die Klassifizierung von Krankheitskohorten basierend auf ihren molekularen Strukturmerkmalen. Die Zusammenführung anonymisierter Patientendaten der einzelnen Schweizer Strategische Planung 2017-2020 für den ETH-Bereich Spitäler wird zu Stichprobengrössen führen, welche den Hochschulplatz Schweiz zu einem interessanten Partner für internationale Kooperationen in der biomedizinischen Forschung machen. Bedeutung für Wissenschaft und Gesellschaft Die Zielsetzungen der Initiative «Personalisierte Medizin und Medizintechnologien» sollen erreicht werden durch eine enge Zusammenarbeit in Forschung und Lehre zwischen den Institutionen des ETH-Bereichs, den medizinischen Fakultäten der kantonalen Universitäten, Spitälern und der Industrie (Pharma, Nahrungsmittel, Medizintechnik, IT). Zentraler Stellenwert kommt dabei auch ethischen und rechtlichen Fragen zu (z. B. im Hinblick auf die Persönlichkeitsrechte, den Datenschutz oder den Umgang mit Betroffenen von Krankheitsrisiken).8 Mit der Etablierung des strategischen Fokusbereichs «Personalisierte Medizin und Medizintechnologien» strebt der ETH-Bereich eine weltweit führende Position an in den sich in starkem Wandel befindenden Bereichen der Biowissenschaften, der Medizintechnik und der klinischen Forschung. Letztlich geht es darum, die heutige Medizin hin zur Personalisierten Medizin weiterzuentwickeln, um wesentliche Verbesserungen hinsichtlich der Wirksamkeit, der Wirtschaftlichkeit und der Sicherheit von medizinischen Interventionen zu erreichen. Davon werden die Bevölkerung und das Gesundheitssystem der Schweiz, aber auch die exportorientierte MedTech-Industrie und damit die Gesundheitsmärkte weltweit profitieren. 8 Anne Eckhardt, Alexander A. Navarini, Alecs Recher, Klaus Peter Rippe, Bernhard Rütsche, Harry Telser, Michèle Marti (2014) Personalisierte Medizin. TA-SWISS-Studie erhältlich im Buchhandel oder beim vdf Hochschulverlag AG als Download open access. ISBN 978-3-7281-3591-9 (Printausgabe) 49
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