USI: Neues Herzzentrum zur Entwicklung computergestützter Forschungsansätze

USI: Neues Herzzentrum zur Entwicklung computergestützter Forschungsansätze

Präsident der USI, Piero Martinoli (Foto: RSI.ch)

Lugano – Der Universitätsrat der USI (Università della Svizzera italiana) hat beschlossen, ein neues Forschungszentrum einzurichten: Das Center for Computational Medicine in Cardiology (CCMC) wird innerhalb des Institute of Computational Science (ICS) der Fakultät für Informationswissenschaften angesiedelt sein und in Kooperation mit dem Herzzentrum des Kanton Tessin „Cardiocentro Ticino“ betrieben werden.

Das neue Forschungszentrum auf dem Universitätscampus in Lugano baut auf der engen fachübergreifenden Zusammenarbeit auf, die seit einigen Jahren zwischen Prof. Rolf Krause von der USI und Prof. Dr. med. Angelo Auricchio vom Cardiocentro Ticino gepflegt wird. Ziel des neuen Zentrums ist es, die Entwicklung neuer computergestützter Forschungsansätze und neuer Anwendungsinstrumente durch mathematische Modellierung und numerische Simulation zu fördern und so weitere Erkenntnisse über das Herz-Kreislauf-System zu gewinnen. Hierzu sollen die Diagnosen durch eine integrierte Analyse basierend auf verschiedenen Datenquellen verbessert und die Anwendung unterschiedlicher Herztherapien personalisiert werden, um so die Therapiewirksamkeit auf mittlere und lange Sicht abschätzen und verbessern zu können. Zur Durchführung der Simulationen wird das neue Forschungszentrum mit dem CSCS (Swiss National Supercomputing Centre) eng zusammenarbeiten.

Wichtige Impulse für die innovative Erneuerung der Tessiner Wirtschaft
Der Präsident der USI, Piero Martinoli, erklärt: «Dieses fachübergreifende Projekt wurde von fünf internationalen Experten aus den Bereichen Kardiologie, computergestützte Medizin und wissenschaftliches Rechnen positiv bewertet. Alle waren sich über das große Potenzial des Projekts einig, insbesondere aufgrund der hohen Kompetenz seiner Teilnehmer sowie der vielversprechenden Forschungsausrichtungen. Durch die Gründung dieses Zentrums senden wir in einer für das Tessin schwierigen Zeit ein wichtiges Lebenszeichen aus. Ich bin überzeugt, dass wir durch die Schaffung dieser akademischen Strukturen nicht nur medizinische und wissenschaftliche Effekte erzielen, sondern auch wichtige Impulse für die innovative Erneuerung der Tessiner Wirtschaft geben».

„Unser Ziel ist die Personalisierung der Herztherapien“ Prof. Dr. med. Angelo Auricchio

«Dieses Projekt und die Weichenstellungen für eine immer engere Zusammenarbeit mit der USI und der akademischen Welt zeigen, wie sehr sich unser Institut in der Herz-Kreislauf-Forschung engagieren will», so Prof. Dr. med. Tiziano Moccetti, medizinischer und wissenschaftlicher Direktor des Cardiocentro Ticino. «Davon zeugen auch die Verträge mit der Universität Zürich, die dem Herzzentrum Tessin den Status eines Universitätsinstituts eingeräumt haben. Gleichzeitig wird immer deutlicher, dass an der vordersten Front der interdisziplinären Forschung klinische und medizinische Exzellenz nicht unberücksichtigt bleiben können».

Prof. Rolf Krause sagt: «Es zeigt sich immer deutlicher, welche Chancen wissenschaftliches Rechnen und numerische Simulation für die medizinisch-wissenschaftliche Forschung eröffnen. So ist es dank moderner Algorithmen Hochleistungsrechnern möglich, die verschiedenen komplexen Systeme, welche die Funktion des menschlichen Organismus regeln, zu ‹fotografieren›. Auf Grundlage mathematischer Modelle lassen sich extrem detaillierte Simulationen erstellen –virtuelle Abbildungen der Realität, die für die Nutzung vieler gesundheitlich wichtiger Anwendungen zum Wohl der Menschen von zentraler Bedeutung sind».

Personalisierung der Herztherapien
«Unser Ziel», erklärt Prof. Dr. med. Angelo Auricchio, «ist die Personalisierung der Herztherapien. Denn bis heute wird die Wirksamkeit der verschiedenen Behandlungen von Herz-Kreislauf-Erkrankungen vor allem auf Grundlage großer Patientenpopulationen erforscht. Der Nachteil dieses Ansatzes besteht darin, dass sich kaum vorhersagen lässt, wie ein bestimmtes Medikament auf den betreffenden Patienten wirkt. Dank komplizierter mathematischer Algorithmen ist es möglich, unter Nutzung unserer großen Rechenkapazitäten die Krankheitsgeschichte des Patienten besser zu interpretieren, die aktuelle Situation treffender zu beurteilen und die künftige Entwicklung insbesondere nach Durchführung einer bestimmten Therapie vorherzusagen. So sind wir heute in der Lage, aus der Bilddiagnostik immer genauere Informationen zu gewinnen, welche die klinischen Daten des Patienten ergänzen. All diese Informationen fließen in ein individuelles mathematisches Modell ein, das die Therapieumsetzung virtuell durchspielt und vor der tatsächlichen Behandlung des betreffenden Patienten deren Wirkung beurteilt.»

Das neue Forschungszentrum wird unter anderem durch Direktinvestitionen der USI und des Cardiocentro Ticino ermöglicht. Die meisten Mittel stammen indes von privaten Stiftungen (Fondazione Theo Rossi di Montelera –TRM, Metis Fondazione Sergio Mantegazza, Fondazione Fidinam) bzw. einem Unternehmen (Schiller AG) sowie von Fördermitteln, die Prof. Krause und Prof. Auricchio für verschiedene Projekte eingeworben haben. Dank dieser drei Finanzierungsformen ist der Bestand des Forschungszentrums vorerst für den Zeitraum von 2014 bis 2016 garantiert. (USI/mc/hfu)

 

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