Simulation von Hämatopoese und Leukämie
Mediziner:innen-Ausbildung verbessern
Überblick
Die Blutbildung ist einer der komplexesten Prozesse im menschlichen Körper und für Medizinstudent:innen oft schwer zu verstehen. Sie ist jedoch zentral für die Ausbildung von Ärzt:innen und Forscher:innen in vielen medizinischen Bereichen. Unser Projekt stellt die Blutbildung als realitätsnahe Simulation dar und macht komplexe Abläufe leicht nachvollziehbar.
Welches Problem löst die Simulation von Hämatopoese und Leukämie?
Die Blutbildung ist einer der komplexesten Prozesse im menschlichen Körper und für Medizinstudierende oft schwer zu verstehen. Sie ist jedoch zentral für die Ausbildung von Ärzt:innen und Forscher:innen in vielen medizinischen Disziplinen.
Unser Projekt stellt diesen Prozess als realitätsnahe, interaktive Simulation dar und macht die komplexen Abläufe der Hämatopoese und die Entstehung von Leukämie leicht nachvollziehbar.
Da sich blutbildende Zellen täglich milliardenfach teilen und differenzieren, sind sie besonders anfällig für Mutationen. Einige dieser Veränderungen können dazu führen, dass gesunde Zellen zu Krebszellen werden und unkontrolliert wachsen – die Folge ist Blutkrebs, meist in Form einer Leukämie.
Mit unserem Modell können diese Vorgänge erstmals dynamisch und verständlich visualisiert werden.
Mathematisches Modell und Anwendung
In Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Drs. h.c. Roland Heinrich Mertelsmann (Universitätsklinikum Freiburg) wurde ein mathematisches Modell des menschlichen Hämatopoese-Systems entwickelt, das am Computer simuliert werden kann.
Anhand dieses Modells wird die Genese, Entwicklung und Behandlung von Leukämie erforscht. Die Simulation zeigt, wie verschiedene Mutationen oder deren Reihenfolge den Krankheitsverlauf beeinflussen. Zudem können unterschiedliche Therapien – etwa Medikamente oder Stammzellentransplantationen – virtuell getestet und ihre Effekte auf die Blutwerte beobachtet werden.
Damit eröffnet das Projekt neue Möglichkeiten für die präzise Visualisierung komplexer biologischer Prozesse und trägt zu einem besseren Verständnis der Krankheitsmechanismen bei.
Interaktive Nutzung
Die Simulation ist als Online-Anwendung verfügbar. Nutzer:innen können in Echtzeit mit dem Modell interagieren, Mutationen hinzufügen und beobachten, wie sich diese auf rote und weiße Blutkörperchen auswirken.
Darüber hinaus lässt sich ein virtueller Patient behandeln – etwa durch eine Stammzellentransplantation – und der Heilungsverlauf verfolgen.
Diese interaktive Komponente macht die Anwendung besonders wertvoll für Lehre, Forschung und medizinisches Training.
Wer profitiert und wie?
Medizinstudent:innen
erhalten eine visuelle, interaktive Darstellung der Blutbildung und können komplexe Zusammenhänge besser verstehen.
Lehrende
haben ein modernes, effektives Werkzeug für die Wissensvermittlung.
Leukämiepatient:innen
Das Tool ermöglicht bereits die Simulation von Blutreaktionen auf verschiedene Therapien. Mit entsprechender Finanzierung kann ein digitaler Zwilling entwickelt werden, der individuelle Therapieerfolge im Vorfeld präzise prognostiziert.
