5. Novartis-Preis der Deutschen Gesellschaft für Pathologie würdigte neue Diagnostikmethode für Patienten mit Kopf-Hals- und Lungentumoren

Bereits zum fünften Mal förderte die Deutsche Gesellschaft für Pathologie (DGP) mit dem Novartis-Preis den wissenschaftlichen Nachwuchs in der Pathologie. Unter dem Motto „DGP2020 goes digital!“ fand die Verleihung erstmals virtuell statt.

Den diesjährigen Novartis-Preis über 10 000 Euro erhielten Dr. med. Philipp Jurmeister und Dr. med. Michael Bockmayr vom Institut für Pathologie der Charité – Universitätsmedizin Berlin. In ihrer Forschungsarbeit „Machine Learning Analysis of DNA Methylation Profiles Distinguishes Primary Lung Squamous Cell Carcinomas From Head and Neck Metastases“ adressieren die beiden Mediziner ein klinisch-relevantes und äußerst komplexes Problem in der Nachbetreuung von Patienten mit Kopf-Hals-Tumoren: Wenn solche Patienten unklare Befunde in der Lunge entwickeln, kann das von Jurmeister und Bockmayr entwickelte Verfahren auf der Basis von DNA-Methylierungsprofilen und künstlicher Intelligenz mit hoher Genauigkeit erkennen, ob es sich hier um ein Zweitkarzinom der Lunge oder eine Metastasierung des bekannten Kopf-Hals-Tumors handelt.

Diese Unterscheidung gilt, aufgrund der oft ausgeprägten mikroskopischen Ähnlichkeit der Tumore, generell als schwierig. Sie ist für die weitere Therapie und damit die Überlebenschancen der Betroffenen jedoch entscheidend.

In ihrer Arbeit analysierten Dr. Jurmeister und Dr. Bockmayr zunächst die DNA-Methylierung hunderter Gewebeproben von Kopf-Hals- und Lungentumoren. Mit diesen Methylierungsmustern, welche stark vom tumorbefallenen Organ abhängig sind, trainierten die Autoren ein tiefes neuronales Netzwerk darauf, diese Tumorarten zu differenzieren. Wie die Ergebnisse der Forschungsarbeit zeigen, gelingt eine Unterscheidung von Lungenkarzinomen und Metastasen von Kopf-Hals-Tumoren mittels DNA-Methylierungsdaten und maschinellem Lernen mit einer Genauigkeit von über 99 %.

Auf die Ausschreibung des diesjährigen Novartis-Preis wurden insgesamt 6 qualifizierte Forschungsarbeiten eingereicht. Die Bewertung und Auswahl der Preisträger erfolgte durch eine unabhängige Expertenjury der DGP.