Digitale Rheumatologie und experimentelle Bildgebung
Leitung: PD Dr. med. Arnd Kleyer und PD Dr. med. David Simon
Obwohl jährlich eine Vielzahl an Menschen die Erstdiagnose einer rheumatischen Erkrankung erhalten, ist eine Prädiktion des Auftretens dieser Erkrankungen bisher nur ungenügend erforscht. Unsere Arbeitsgruppe konzentriert sich daher im Kern ihrer Forschung auf die Ermittlung von Faktoren, die die Entstehung und das spätere Fortschreiten einer rheumatischen Erkrankung vorhersagbar und die Entwicklung individualisierter therapeutischer Ansätze möglich machen. Im Fokus befinden sich dabei besonders die Rheumatoide Arthritis und Psoriasis Arthritis.
Für die Gewinnung der notwendigen Forschungsdaten setzen wir auf den Einsatz modernster bildgebender Verfahren (hochauflösende periphere CT und MRT, optoakustische und konventionelle Sonographie), die Nutzung neuester Labortests und die intensive, personalisierte und auch digitalisierte Patientenbetreuung zur Pflege und Erweiterung unserer bestehenden Patientenkohorten. Die anschließende Analyse der gewonnenen Daten erfolgt mit fortschrittlichsten Methoden, unter anderem auch durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz.
Im Zuge der COVID-19-Pandemie gelang es der Forschungsgruppe auch, umfangreiche Erkenntnisse über die Prävalenz von COVID-19 bei Patienten mit rheumatischen Erkrankungen zu gewinnen. Mehrere Veröffentlichungen haben ferner zu einem besseren Verständnis des Einflusses von rheumatischen Erkrankungen und immunmodulatorischen Medikamenten auf die COVID-19-Erkrankung sowie auf die Wirksamkeit und Sicherheit des SARS-CoV-2-Impfstoffs beigetragen.
Ein weiterer wichtiger Bestandteil unserer Forschungsgruppe ist unser Engagement in der studentischen Lehre. Im Rahmen von Praktika und Lehrveranstaltungen setzen wir innovative Konzepte der Fort- und Weiterbildung ein, um den Studierenden in den klinischen und vorklinischen Semestern das Fach Rheumatologie begreifbar zu machen. So kommen beispielsweise Virtual-Reality-Elemente und weitere digitale Lehrinhalte zum Einsatz, die kontinuierlich weiterentwickelt und evaluiert werden.
Wir danken allen unseren Patienten für ihr Vertrauen und ihr Engagement. Ohne Sie wäre die Gewinnung wichtiger wissenschaftlicher Erkenntnisse nicht möglich!
Auszug einzelner Projekte:
- Psoriasis Arthritis und Rheumatoide Arthritis
Die Basis zur Beantwortung prädiktiver Fragestellungen von Erkrankungsverläufen sind prospektive und gut charakterisierte Patientenkohorten. So betreuen wir systematisch und multidisziplinär Patienten mit Rheumatoider Arthritis und Psoriasis Arthritis in enger Kooperation mit internen (Dermatologie/Radiologisches Institut) als auch externen akademischen und industriellen Partnern (European League against rheumatism EULAR, IMI HIPPOCRATES, IMI RTCure).
Hervorzuheben sind Fragestellungen, die auf die Erkrankungsentstehung der Psoriasis Arthritis und der Rheumatoiden Arthritis abzielen. Ein verbessertes Verständnis über die Transitionsphase von Gesund zu Krank bietet die Chance, chronische Erkrankungen zum Stillstand zu bringen, noch bevor Gewebsschäden auftreten. Hier arbeiten wir mit Kollegen aus der Grundlagenforschung zusammnen, um molekulare Mechanismen der Erkrankungsentstehung besser zu verstehen und Informationen für neue, zielgerichtete Therapien zu entdecken. Entsprechende Kohorten werden von uns unter Einhaltung ethischer Aspekte etabliert und betreut.
Ergebnisse aus unserer Kohortenforschung werden in eigens entwickelten, Investigator-initiierten klinischen Studien nach AMG (IITs) in enger Kooperation mit der Studienambulanz der Medizinischen
Klinik 3 in Phase 2- und Phase 3-Studien überprüft.
- COVID-19
Patienten mit immunvermittelten Entzündungskrankheiten (IMIDs), zu denen auch Patienten und Patientinnen mit Rheumatoider Arthritis, Psoriasis oder Psoriasis Arthritis gehören, sind eine gefährdete Bevölkerungsgruppe während der COVID-19-Pandemie.
Wir fanden heraus, dass 10 % der IMID-Patienten nach einer SARS-CoV-2-Impfung keine neutralisierenden Antikörper entwickeln, während es bei gesunden Kontrollpersonen nur 1 % ist, und dass IMID-Patienten möglicherweise eine geringere Langlebigkeit ihrer humoralen Immunantwort aufweisen. Wir konnten zwar zeigen, dass eine erneute Impfung die humorale Reaktion von IMID-Patienten, die nicht auf den Impfstoff ansprechen, verbessert, aber es gibt immer noch einen relevanten Anteil von Patienten, die nicht auf die Impfung ansprechen, insbesondere bei Patienten, die spezifische Therapien erhalten. Aufgrund dieser Erkenntnisse ist es wichtig, optimierte und patientenorientierte SARS-CoV-2-Impfstrategien für IMIDs zu entwickeln. Die Arbeitsgruppe betreibt daher aktiv COVID-19-Forschung, um Erkenntnisse über den optimalen Zeitpunkt der Auffrischungsimpfung zu gewinnen und eine personalisierte Impfstrategie für IMID-Patienten abzuleiten.
- Studentische Lehre
Unser Ziel ist es, Rheumatologie für Studierende der Humanmedizin nahezubringen. So entwickelten wir eine Virtual Reality-Applikation, um rheumatische Pathologien immersiv darzustellen. Zusammen mit weiteren Techniken wie 3D-Druck und Sonographie in Kombination medizindidaktischer Überlegungen wurde ein Lehrformat mit dem Namen „Rheuma (be)greifen“ in Kooperation mit unserem Skills Lab geschaffen, welches kontinuierlich wissenschaftlich evaluiert wird und mittlerweile Einzug in die curriculare Lehre an mehreren Fakultäten erhalten hat.
| Arnd Kleyer | Arbeitsgruppenleiter |
| David Simon | Arbeitsgruppenleiter |
| Filippo Fagni | Arzt |
| Sara Bayat | Ärztin |
| Giulia Corte | Ärztin |
| Fabian Hartmann | Data Engineer |
| Louis Schuster | Projektmanager |
| Dagmar Werner | Studienmanager IIT Studien |
| Ulrike Müller | Medizinisch-technische Radiologieassistentin |
| Nairouz Al Ahmad | Medizinisch-technische Laboratoriumsassistentin |
| Jil Hofer | Sekretärin |
| Verena Warter (Elternzeit) | Sekretärin |
| Stephan Kemenes | medizinischer Doktorand |
| Nicola Pfeuffer | medizinische Doktorandin |
| Gizem Dokuzlu | medizinische Doktorandin |
| Johanna Mößner | medizinische Doktorandin |
| Florian Steiger | medizinischer Doktorand |
| Robert Heidemann | medizinischer Doktorand |
Kooperationspartner:
- Radiologisches Institut, Universitätsklinikum Erlangen - Prof. Dr. Frank Roemer
- Nuklearmedizinische Klinik, Universitätsklinikum Erlangen - PD Dr. Christian Schmidkonz
- Lehrstuhl für Mustererkennung, FAU Erlangen-Nürnberg - Prof. Dr.-Ing. Andreas Maier, Lukas Folle
- MaD Lab, FAU Erlangen-Nürnberg - Prof. Dr. Björn Eskofier
- Skills Lab PERLE, FAU Erlangen-Nürnberg - Dr. Anita Schmidt
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
FOR 2886 - PANDORA "Translationale Arthritis-Datenbank, die klinische und Grundlagenforschung miteinander vernetzt" (2022-2025)
SFB 1483 "Bewegungsmuster der Hand aus empathokinästhetischen Sensordaten als diagnostische Größe für Krankheitsaktivität bei Patienten mit rheumatischen Erkrankungen" (2021-2025)
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Interdisziplinäre Forschungsverbünde muskuloskelettale Erkrankungen
"MASCARA - Molekulare Charakterisierung der Remission von Arthritis”
Teilprojekt: "Daten Management" (2020-2022)
Europäische Union
Innovative Medicines Initiative (IMI) HIPPOCRATES - Health initiatives in psoriasis and psoriatic arthritis consortium European states
Teilprojekt WP3: "Damage progression" (2021-2026)
Bayerisches Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst
Corona-Forschung
Emerging Fields Initiative (EFI), Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
"MIRACLE - MR-based Immunometabolic Redefinition of Arthritis and MusCuloskeletaL DisEase" (2019-2022)
Clinician Scientists Programm, IZKF, Universitätsklinikum Erlangen
Clinician Scientist Rotationsstelle 2021 - PD Dr. David Simon
ELAN-Programm, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
P039 - "Knochencharakterisierung früher RA Autoimmunität" (2019-2020) - PD Dr. David Simon
P021 - "Schätzung der Knochenfestigkeit des distalen Radius und des metakarpalen Kopfes mit Hilfe der Finite-Elemente-Mikroanalyse aus der hochauflösenden peripheren quantitativen Computertomographie (HR-pQCT) bei rheumatoider Arthritis" (2018-2019) - PD Dr. Arnd Kleyer
Industrie
Koooperationsprojekte mit den Firmen:
- Siemens Healthineers AG
- Lilly Deutschland GmbH
- Novartis Deutschland GmbH
- AbbVie Deutschland GmbH & Co. KG
- Simon D, Tascilar K, Kleyer A, Bayat S, Kampylafka E, Sokolova MV, Zekovic A, Hueber AJ, Rech J, Schuster L, Engel K, Sticherling M, Schett G. (2022) Association of Structural Entheseal Lesions With an Increased Risk of Progression From Psoriasis to Psoriatic Arthritis. Arthritis Rheumatol. 74(2):253-262.
- Simon D, Tascilar K, Schmidt K, Manger B, Weckwerth L, Sokolova M, Bucci L, Fagni F, Manger K, Schuch F, Ronneberger M, Hueber A, Steffen U, Mielenz D, Herrmann M, Harrer T, Kleyer A, Krönke G, Schett G. (2022) Humoral and Cellular Immune Responses to SARS-CoV-2 Infection and Vaccination in Autoimmune Disease Patients With B Cell Depletion. Arthritis Rheumatol. 74(1):33-37.
- Simon D, Tascilar K, Kleyer A, Fagni F, Krönke G, Meder C, Dietrich P, Orlemann T, Kliem T, Mößner J, Liphardt AM, Schönau V, Bohr D, Schuster L, Hartmann F, Leppkes M, Ramming A, Pachowsky M, Schuch F, Ronneberger M, Kleinert S, Hueber AJ, Manger K, Manger B, Atreya R, Berking C, Sticherling M, Neurath MF, Schett G. (2021) Impact of cytokine inhibitor therapy on the prevalence, seroconversion rate and longevity of the humoral immune response against SARS-CoV-2 in an unvaccinated cohort. Arthritis Rheumatol. doi: 10.1002/art.42035.
- Pfeil A, Franz M, Hoffmann T, Klemm P, Oelzner P, Müller-Ladner U, Hueber AJ, Lange U, Wolf G, Schett G, Simon D, Kleyer A. (2021) Virtual teaching for medical students during SARS-CoV-2 pandemic. Clin Exp Rheumatol. 39(6):1447-1448.
- Simon D, Tascilar K, Fagni F, Krönke G, Kleyer A, Meder C, Atreya R, Leppkes M, Kremer AE, Ramming A, Pachowsky ML, Schuch F, Ronneberger M, Kleinert S, Hueber AJ, Manger K, Manger B, Berking C, Sticherling M, Neurath MF, Schett G. (2021) SARS-CoV-2 vaccination responses in untreated, conventionally treated and anticytokine-treated patients with immune-mediated inflammatory diseases. Ann Rheum Dis. 80(10):1312-1316.
- Simon D, Tascilar K, Krönke G, Kleyer A, Zaiss MM, Heppt F, Meder C, Atreya R, Klenske E, Dietrich P, Abdullah A, Kliem T, Corte G, Morf H, Leppkes M, Kremer AE, Ramming A, Pachowsky M, Schuch F, Ronneberger M, Kleinert S, Maier C, Hueber AJ, Manger K, Manger B, Berking C, Tenbusch M, Überla K, Sticherling M, Neurath MF, Schett G. (2020) Patients with immune-mediated inflammatory diseases receiving cytokine inhibitors have low prevalence of SARS-CoV-2 seroconversion. Nat Commun. 11(1):3774.
- Simon D, Kleyer A, Bayat S, Tascilar K, Kampylafka E, Meinderink T, Schuster L, Petrov R, Liphardt AM, Rech J, Schett G, Hueber AJ. (2019) Effect of disease-modifying anti-rheumatic drugs on bone structure and strength in psoriatic arthritis patients. Arthritis Res Ther. 21(1):162.
- Kleyer A, Simon D, Hartmann F, Schuster L, Hueber AJ. (2019) ["Virtual rheumatology" : A new teaching concept for rheumatology of the future?]. Z Rheumatol. 78(2):112-115.
- Simon D, Kleyer A, Faustini F, Englbrecht M, Haschka J, Berlin A, Kraus S, Hueber AJ, Kocijan R, Sticherling M, Rech J, Schett G. (2018) Simultaneous quantification of bone erosions and enthesiophytes in the joints of patients with psoriasis or psoriatic arthritis - effects of age and disease duration. Arthritis Res Ther. 20(1):203.
- Stemmler F, Simon D, Liphardt AM, Englbrecht M, Rech J, Hueber AJ, Engelke K, Schett G, Kleyer A. (2018) Biomechanical properties of bone are impaired in patients with ACPA-positive rheumatoid arthritis and associated with the occurrence of fractures. Ann Rheum Dis. 77(7):973-980.
- Werner D, Simon D, Englbrecht M, Stemmler F, Simon C, Berlin A, Haschka J, Renner N, Buder T, Engelke K, Hueber AJ, Rech J, Schett G, Kleyer A. (2017) Early Changes of the Cortical Micro-Channel System in the Bare Area of the Joints of Patients With Rheumatoid Arthritis. Arthritis Rheumatol. 69(8):1580-1587.
- Kleyer A, Beyer L, Simon C, Stemmler F, Englbrecht M, Beyer C, Rech J, Manger B, Krönke G, Schett G, Hueber AJ. (2017) Development of three-dimensional prints of arthritic joints for supporting patients' awareness to structural damage. Arthritis Res Ther. 19(1):34.
- Kleyer A, Krieter M, Oliveira I, Faustini F, Simon D, Kaemmerer N, Cavalcante A, Tabosa T, Rech J, Hueber A, Schett G. (2016) High prevalence of tenosynovial inflammation before onset of rheumatoid arthritis and its link to progression to RA-A combined MRI/CT study. Semin Arthritis Rheum. 46(2):143-150.
- Kleyer A, Finzel S, Rech J, Manger B, Krieter M, Faustini F, Araujo E, Hueber AJ, Harre U, Engelke K, Schett G. (2014) Bone loss before the clinical onset of rheumatoid arthritis in subjects with anticitrullinated protein antibodies. Ann Rheum Dis. 73(5):854-60.
PubMed Publikationsliste von PD Dr. Arnd Kleyer und PD Dr. David Simon