Medizin
Nanoarray Technologie: Atem verrät an welcher Krankheit man leidet
Dienstag, 27. Dezember 2016
Haifa – Krankheiten anhand des Atems zu diagnostizieren war in früheren Zeiten üblich und könnte schon bald wieder in Mode kommen. Eine neue nicht invasive Technik macht es jetzt möglich, einen indivuduellen Fußabruck des Geruchs („breathprint“) zu analysieren und damit siebzehn verschiedene Krankheiten zu erkennen. Die Ergebnisse wurden in ACS Nano vorgestellt (2016; doi: 10.1021/acsnano.6b04930).
Der menschliche Atem enthält Stickstoff, Kohlendioxid, Sauerstoff und kleine Mengen von mehr als 100 flüchtigen chemischen Komponenten. Je nach Krankheit kann sich die Zusammensetzung verändern. Menschen mit Diabetes beispielsweise haben einen süßen Atem – was bereits Hippocrates 400 Jahre vor Christus seinen Schülern lehrte. Andere Forscherteams haben bereits in der Vergangenheit Analysegeräte für den Atem entwickelt, die jedoch jeweils nur eine Krankheit erkennen, beispielsweise Krebs. Der neue breathanalyzer kann hingegen gleich 17 Krankheiten voneinander anhand des Atems unterscheiden. Erstautor Hossam Haick vom Department of Chemical Engineering and Russell Berrie Nanotechnology Institute, Technion−Israel Institute of Technology in Haifa hat dafür mit 14 Abteilungen weltweit kooperiert.
Die Wissenschaftler entwarfen eine Palette mit Nanosensoren, die die verschiedenen Komponenten des menschlichen Atems detektieren. Sie besteht aus zwei Lagen, einer organischen, die die flüchtigen chemischen Komponenten erkennt und einer anorganischen aus Gold-Nanopartikeln und einwandigen Kohlenstoff-Nanoröhren. Anschließend nutzen sie eine Technik, die mittels künstlicher Intelligenz die Atemproben von 17 Krankheiten, sowie von gesunden Menschen analysierte und mittels Massenspektrometrie auswertete.
Dabei entdeckten sie, dass jede Krankheit einem individuellen Breathprint zuzuordnen war, der sich in der Menge von 13 chemischen Komponenten unterschied. Die Methode ermöglichte es auch, zwei Krankheiten auf einmal zu identifizieren. Zudem gehen die Forscher davon aus, dass die Ähnlichkeiten in der Zusammensetzung es Atems auch Rückschlüsse auf eine ähnliche Pathophysiologie zulassen.
Die Atemproben stammten von mehr als 1.400 Menschen aus Israel, Frankreich, USA, Lettland und China. Davon litten 813 an einer der 17 Krankheiten:
- chronisches Nierenversagen
- Parkinson, idiopathisch oder atypisch
- Mutiple Sklerose
- Morbus Crohn
- Colitis ulcerosa
- Reizdarmsyndrom
- Pulmonal-arterielle Hypertonie
- Präeklampsie
- Tumore (Kopf-Hals, Lunge, Darm, Blase, Niere, Prostata, Magen, Eierstock)
Was für ein Quatsch!
Da ist von einem "künstlich intelligenten Nanoarray" die Rede. Von "molekular modifizierten Gold-Nanopartikeln" wird geschrieben. Von einem "klinischen Assessment der Performance dieses künstlich intelligenten Nanoarrays bei den von 1.404 Subjekten gesammelten Atemproben, welche eine der 17 verschiedenen Krankheitsbedingungen inkludierten", ist die Rede, bzw. von denen, welche "keine Evidenz jeglicher Erkrankung hatten (gesunde Kontrollen)"... ["We report on an artificially intelligent nanoarray based on molecularly modified gold nanoparticles and a random network of single-walled carbon nanotubes for noninvasive diagnosis and classification of a number of diseases from exhaled breath. The performance of this artificially intelligent nanoarray was clinically assessed on breath samples collected from 1404 subjects having one of 17 different disease conditions included in the study or having no evidence of any disease (healthy controls). Blind experiments showed that 86% accuracy could be achieved with the artificially intelligent nanoarray, allowing both detection and discrimination between the different disease conditions examined"]
Wenn dann zu allem Überfluss behauptet wird, dass "unter Verblindungs-Bedingungen eine Genauigkeit von nur 86 Prozent bei der Detektion und Diskrimination" erreicht werden konnte, frage ich mich ernsthaft, warum das gesamte Autorenteam nicht zwischen international üblicher Spezifität und Sensitivität unterscheiden konnte und wollte?!
Das DIMDI (Deutsches Institut für Medizinische Dokumentation und Information) beschreibt einige zehntausend Krankheitsentitäten nach der Internationalen ICD-10-GM-Nomenklatur: Nach ICD-10-GM Version 2017 (Veröffentlichung am 04.10.2016) werden über 31.000 beschrieben. Die aktuelle Version listet in seiner Systematik ca. 14.000 endständige Codes auf und verfügt in seinem ICD-10 Alphabet über ca. 77.000 Einträge in der EDV-Fassung.
https://www.dimdi.de/static/de/klassi/faq/icd-10/allgemein/faq_0008.htm_319159480.htm
Doch das ficht unser tapferes wissenschaftliches Autorenteam vom ACS NANO nicht an. 17 Krankheitsentitäten und eine angeblich künstliche Intelligenz müssen genügen:
• chronisches Nierenversagen
• Parkinson, idiopathisch oder atypisch
• Mutiple Sklerose
• Morbus Crohn
• Colitis ulcerosa
• Reizdarmsyndrom
• Pulmonal-arterielle Hypertonie
• Präeklampsie
• Tumore (Kopf-Hals, Lunge, Darm, Blase, Niere, Prostata, Magen, Eierstock)
Als wenn unsere medizinische Welt nur noch daraus bestünde?
Mf+kG, Dr. med. Thomas G. Schätzler, FAfAM Dortmund
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