Teilprojekt 6

Methodische Aspekte longitudinaler MRT Studien: Reliabilität, Qualitätssicherung, statistische Genetik und Genetische Epidemiologie

Prof. Dr. Andreas Jansen1, Prof. Dr. Astrid Dempfle2
1Philipps-Universität Marburg, Fachbereich Medizin, Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie

2Christian Albrechts-Universität zu Kiel, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Institut für Medizinsche Informatik und Biometrie

 

In Teilprojekt 6 soll zum einen ein umfassendes Protokoll zur Qualitätserfassung von Magnetresonanztomographie (MRT) Daten implementiert werden, zum anderen statistisch-genetische Methoden und statistischen Auswertungsstrategien für die FOR entwickelt werden. Teilprojekt 6 dient weiterhin als biostatistische und methodische Plattform für alle anderen Teilprojekten. Teil 1: Qualitätssicherungsprotokoll: Auch bei modernen MR-Tomographen können sich im Laufe einer Studie Bildgebungscharakteristika wesentlich verändern. Im Rahmen der FOR soll eine große Stichprobe an Patienten und Kontrollpersonen in einem longitudinalen Studiendesign mit funktioneller und struktureller MRT untersucht werden. Daher muss sichergestellt werden, dass dieCharakteristika der MR-Daten über die Studienlaufzeit hinweg kontrolliert werden, beispielsweise um zwischen Signalveränderungen, die sich aus dem zeitlichen Verlauf der Krankheit ergeben, und Signaländerungen, die aus Veränderungen des Tomographen resultieren, zu unterscheiden. Das Ziel des ersten Teils von Teilprojekt 6 ist daher die Implementierung eines umfassenden Protokolls zur Qualitätserfassung von MRT Daten, welches die Scannerleistung überwacht, charakteristische Richtwerte des Tomographen definiert, Änderungen in der Hard- und Software dokumentiert und als Frühwarnsystem für potentielle Fehlfunktionen dient. Wichtige Aspekte dieses Protokolls werden, neben der regelmäßigen Messung von Phantomen, die Automatisierung der Datenanalyse, die öffentliche Dokumentation der MRT-Qualitätsdaten und das regelmäßige Monitoring der Einhaltung des Qualitätsprotokolls sein. Teil 2 wird die methodischen Werkzeuge zur Verfügung stellen, die notwendig sind, um die komplexen Daten, die in dieser FOR erhoben werden, mithilfe modernster statistischer Methoden auszuwerten. Hierbei werden drei Hauptziele verfolgt: zunächst die Identifizierung genetischer Varianten, die mit strukturellen und funktionellen MRT-Änderungen (insbesondere Amygdala Aktivierung und HippocampusMorphometrie) bei Patienten mit affektiven Störungen (rekrutiert und phänotypisiert in Teilprojekt 1) assoziiert sind, ebenso wie die Untersuchung der Modifikation ihrer Effekte durch Umwelteinflüsse. Eine wichtige methodische Herausforderung ist hierbei die Hochdimensionalität der Daten sowohl auf der Ebene der Phänotypen (MRT) als auch auf genetischer Ebene, auf der genomweite Markerdaten durch Teilprojekt 5 generiert werden. Das zweite Ziel ist die Definition von Biotypen, d.h. neuen ätiologischen Einheiten affektiver Störungen jenseits der klinischen Definitionen gemäß DSM oder ICD. Statistische Auswertungsstrategien für das Clustern multi-dimensionaler biologischer, kognitiver, psychopathologischer Longitudinaldaten werden hierfür entwickelt. Schließlich wird Teilprojekt 6 auch statistische Unterstützung für alle anderen Teilprojekten leisten, z.B. für den Vergleich von mikroRNA Profilen (Teilprojekt 3), Histonmodifikationsdaten (Zentralprojekt 1) und die Untersuchung von Gen-Umwelt- Interaktionen auf komplexe Verhaltensphänotypen bei Ratten (Teilprojekt 2).

Projektleiter

Prof. Dr. Andreas Jansen

Prof. Dr. Andreas Jansen

Prof. Dr. Astrid Dempfle

Prof. Dr. Astrid Dempfle

Mitarbeiter

Dr. rer. med. Miriam Bopp, Postdoktorandin

Dr. rer. med. Miriam Bopp, Postdoktorandin

Dr. rer. nat. Thomas Möbius, Postdoktorand

Dr. rer. nat. Thomas Möbius, Postdoktorand

Dr. rer. medic. Olaf Steinsträter

Dr. rer. medic. Olaf Steinsträter

Roman Keßler, M.Sc.

Roman Keßler, M.Sc.

Christoph Vogelbacher, M.Sc.

Christoph Vogelbacher, M.Sc.

Verena Schuster, M.Sc.

Verena Schuster, M.Sc.