Projektübersicht Zurich Exhalomics

Individueller Atemabdruck
Innovationsstandort Zürich Diagnostik
Flagship-Projekt
Asthma COPD
Praxis
Naturwissenschaften
Ingenieurwissenschaften
Leben retten Schlafapnoe
Innovation
Klinische Forschung
UniversitätsSpital
Hochschulmedizin Zürich Patientenwohl
Erfolg
Zurich Exhalomics
Was der Atem preisgibt
Bio-medizinische Grundlagenforschung
Wissenschaftliche Innovation Empa
Lungenkrebs ETH Zürich Kinderspital
Universität Zürich
Exhalom
Mukoviszidose Meilenstein
Zurich Exhalomics – Was der Atem preisgibt
Unsere Ausatmungsluft enthält eine Vielzahl von Molekülen, in ihrer Gesamtheit „das Exhalom“ genannt.
Die Zusammensetzung des Exhaloms ist nicht konstant, sondern hängt vom jeweiligen Gesundheitszustand einer Person ab. So hat jeder Mensch seinen
individuellen Atemabdruck. Das Flagship-Projekt der
Hochschulmedizin Zürich „Zurich Exhalomics“ hat
sich zum Ziel gesetzt, hochempfindliche analytische
Instrumente und Diagnoseverfahren zu entwickeln,
um das Exhalom interpretierbar und im klinischen
Alltag nutzbar zu machen. Insbesondere Krankheiten
der Lunge und Atemwege sollen in Zukunft durch die
Analyse der Ausatmungsluft mittels eines Gerätes
innerhalb von Minuten erkannt werden. Zusätzlich
liefert das Exhalom aber auch Erkenntnisse bezüglich
der im Körper ablaufenden Stoffwechselprozesse, was
neue Ansatzpunkte für die Entwicklung und Wirkung
neuer Medikamente ergibt.
Neuartige Methode
Medizinische Diagnostik und Überwachung sind oftmals invasiv, erfordern viel Zeit und sind meist teuer. Die Analyse
der Ausatmungsluft stellt eine bisher kaum genutzte Methode dar, auf nicht-invasive Art und Weise mehr über mögliche Krankheiten und den Zustand des Körpers zu erfahren.
Dass dies grundsätzlich möglich ist, zeigen wissenschaftliUZH Foundation
Zurich Exhalomics
Mai 2017
che Berichte von Hunden und Ratten, die darauf trainiert
wurden, z.B. Krebs oder Tuberkulose am Geruch des Menschen zu erkennen. In einer langen Ausbildung lernen die
Tiere, jene Moleküle zu identifizieren, die ein erkrankter
Mensch mit seiner Atemluft ausstößt. Dank neuartigen
Atemtests soll die Früherkennung von Krankheiten verbessert werden. Das entwickelte Gerät, welches die Ausatmungsluft von Patienten analysiert, soll letztendlich portabel und einsetzbar sein für die Diagnose und das Monitoring
einer möglichst grossen Anzahl von Krankheiten und deren
Therapien. Das Anwendungsspektrum beschränkt sich nicht
nur auf Atemwegserkrankungen wie z.B. Asthma, Chronisch
obstruktive Lungenkrankheit (COPD), Schlafapnoe, Lungenkrebs usw., auch bei vielen anderen Erkrankungen wie Diabetes oder Nierenerkrankungen können Stoffwechselprodukte in der Ausatmungsluft nachgewiesen werden.
Krankheiten und deren Messbarkeit
Mit Fokus auf eine Reihe von Lungen bzw. Atemwegskrankheiten entwickelt das Konsortium des Projekts „Zurich Exhalomics“ laufend neue messbare Parameter biologischer Prozesse (Biomarker) aus der Analyse des Exhaloms betroffener
Patienten im Vergleich mit gesunden Individuen. Das UniversitätsSpital Zürich und das Kinderspital Zürich sind Anlaufstellen einer grossen Anzahl von Patientinnen und Patienten, die bereits zum heutigen Zeitpunkt an einer von über
zehn klinischen Studien zum vorliegenden Forschungsgebiet teilnehmen.
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«Jeder Mensch hat einen individuellen
Atemabdruck.»
Malcolm Kohler, Professor für Pneumologie der UZH und
Direktor der Klinik für Pneumologie am USZ,
Renato Zenobi, Professor für Analytische Chemie, ETH Zürich
Technologieentwicklung
Drei nicht-invasive Kerntechnologien stehen für die effiziente Echtzeitanalyse des Exhaloms der Ausatmungsluft zur
Verfügung: Die sekundäre Elektrospray-Ionisations – Massenspektroskopie (SESI-MS), die Quantenkaskaden-Laserbasierte Infrarotspektroskopie und chemische Sensorarrays.
In enger Zusammenarbeit entwickeln die erfahrensten
Fachmedizinerinnen und Fachmediziner des UniversitätsSpitals Zürich, des Kinderspitals sowie hochqualifizierte Forscher der Universität Zürich, der ETH Zürich und der Empa
diese Technologien weiter, um bei höchstmöglicher Empfindlichkeit und Benutzerfreundlichkeit eine nahtlose Integration innerhalb der jeweiligen medizinischen Anwendung
zu ermöglichen.
Fakten in Kürze
Ziel
Die Entwicklung von hochempfindlichen, analytischen Instrumenten und Diagnoseverfahren, welche das Exhalom interpretierbar und im klinischen Alltag nutzbar machen sowie Erkenntnisgewinnung bezüglich der Stoffwechselprozesse.
Finanzierung
Für das Projekt „Zurich Exhalomics“ werden für die nächsten
drei Jahre finanzielle Mittel von CHF 2.68 Mio. benötigt. Das
Konsortium des Projekts hat bereits Eigenmittel von über CHF
4 Mio. für das Projekt aufgewendet.
Impulsgeber
Das Projekt „Zurich Exhalomics“ ist ein Flagship-Projekt der
Hochschulmedizin Zürich. Der Verbund von Universität Zürich,
den universitären Spitälern Zürichs und der ETH Zürich bündelt
Expertisen und fördert den Austausch und die enge Zusammenarbeit zwischen den Forschenden und Institutionen im
Bereich der bio-medizinischen Grundlagenwissenschaften, der
Naturwissenschaften, der Ingenieurwissenschaften, der klinischen Forschung und der medizinischen Versorgung.
Zurich Exhalomics wird von Prof. Dr. Malcolm Kohler, Professor
für Pneumologie der UZH und Direktor der Klinik für Pneumologie am USZ sowie Prof. Dr. Renato Zenobi, Professor für analytische Chemie an der ETH Zürich, geleitet.
Mittelbedarf
Für die nachhaltige Weiterentwicklung werden Fördermittel
von Donatorinnen und Donatoren benötigt. Diese Donationen werden für die Personalkosten der teilnehmenden Forscherinnen und Forscher und für Instrumente und Geräte
eingesetzt. Die Akquisition der Mittel erfolgt durch die UZH
Foundation im Auftrag der Universität Zürich.
Kontakt
Isabel Probst
Projektleiterin Fundraising
Tel. +41 44 634 61 82
[email protected]
Zuwendungen in Schweizer Franken:
Bank: Zürcher Kantonalbank, 8010 Zürich
IBAN: CH17 0070 0110 0039 2046 3
BIC (Swift): ZKBKCHZZ80A
Kontonummer: 1100-3920.463
Clearing-Nr.: 700
Postkonto der ZKB: 80-151-4
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CH-8006 Zürich
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Zurich Exhalomics
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