AG Röder: Medizinische Systembiologie und Biometrie
Die Forschungsfelder der Arbeitsgruppe umfassen Themen aus den Bereichen Systembiologie - Systemmedizin - mathematische Modellierung, Biometrie - medizinische Statistik, sowie Datenintegration und Studienplanung. Eine wichtige Motivation der wissenschaftlichen Tätigkeit ist der Anspruch, Grundlagenforschung und klinische Anwendung eng miteinander zu verknüpfen. Dies führt zu einem hohen Grad an Interdisziplinarität, der sich in den verschiedenen Forschungsfeldern der Arbeitsgruppe widerspiegelt. Das übergreifende Thema der wissenschaftlichen Tätigkeiten der Arbeitsgruppe ist die Nutzung theoretischer Methoden und mathematischer Modellierungsansätze im Rahmen einer optimierten Planung und Auswertung experimenteller und klinischer Studien ("model-basierte medizinische Forschung").
Forschungsschwerpunkte
Systembiologie, Systemmedizin, mathematische Modellierung
Dieser Forschungsschwerpunkt beschäftigt sich mit der Entwicklung und Anwendung mathematischer Modelle für verschiedene Bereiche der Lebenswissenschaften. Neben grundlagenbiologischen Anwendungsfeldern (z.B. Klonale Kompetition auf der Ebene von Stammzellen, Stammzell-Nischen Interaktionen, Zellmigration) stehen auch Themen mit einem unmittelbaren medizinisch/klinischen Bezug (z.B. Krankheits- und Therapiemodelle für verschiedene Leukämien und andere Tumorerkrankungen) im Fokus dieses Forschungsschwerpunktes. Unser Ziel ist es, durch analytische Betrachtungen und/oder Computersimulation (u.a. "digital twins"), Mechanismen, welche dynamischen physiologischen und pathophysiologischen Prozessen zugrunde liegen, besser zu verstehen, vorherzusagen und damit die klinische Entscheidung-Unterstützung zu unterstützen.
Medizinische Biometrie und Bioinformatik
Im Mittelpunkt dieses Schwerpunktes steht die Entwicklung und Anwendung von innovativen Methoden zur Datenanalyse, inklusive der Bereiche experimentelles Design und Studienplanung. Neben Methoden der „klassischen“ Biometrie / Statistik beschäftigen wir uns auch mit verschiedenen Verfahren des Maschinellen Lernens und der Bioinformatik, wie z.B. der integrativen Analyse molekularer Hochdurchsatzdaten und der Analyse von Bilddaten.
Der wissenschaftliche Fokus wird ergänzt durch Dienstleistungen, welche im Rahmen von Projekt-Beratungen und Weiterbildungsangeboten in den Bereichen Biometrie und Bioinformatik angeboten werden.
Weitere Themenfelder
Moderne diagnostische Verfahren und/oder Messmethoden liefern immer umfangreichere Daten (z.B. individuelle genomische Profile, multimodale Bilddaten, etc.). Um die darin enthaltenen Informationen für eine effizientere Diagnostik und/oder zur Entwicklung verbesserter therapeutischer Verfahren nutzbar zu machen, bedarf es einer Vielzahl von Schritten. Neben der Datensicherheit, stehen hierbei auch Fragen der effizienten Datenspeicherung, der Datenverarbeitung und der Integration verschiedener Datentypen im Zentrum derzeitiger Forschungsaktivitäten. In unserer Arbeitsgruppe beschäftigen wir uns speziell mit der Konzeption von Entscheidungsunterstützungssystemen. Ziel unserer Arbeiten ist es Anwender:innen dabei zu unterstützen, quantitative Informationen aus (klinischen) Studien zu extrahieren, gezielt und effizient zu analysieren und die daraus gewonnenen Erkenntnisse wieder in neuen (klinischen) Studien zu prüfen oder die Erkentnisse im Kontext medizinischer/klinischer Entscheidungsfindung zu nutzten.
Darüber hinaus beschäftigt sich die Arbeitsgruppe auch mit dem Einsatz moderner Medien im Bereich der Lehre, speziell in der methodischen Ausbildung (z.B. im Fach medizinischen Biometrie). Resulate dieser Arbeiten sind u.a. auch im Bereich Medienpool zu finden.
Projekte
laufende Projekte (alphabethisch geordnet):
- DMA/NCT — Verschiedene Projekte in den Bereichen Datenintegration, bioinformatische Datenanalyse und Modell-bsiertes Design klinischer Studieninnerhalb der Core Unit für Daten Management und Analyse (NCT/DKFZ)
- Mathemetische Modellierung der Chronischen Myeloischen Leukämie (CML)
- Mathematische Modellierung infektionsepidemiologischer Phänomene
- Mathematische Modellierung der räumlichen Organisation hämatopoetischer Stammzellen
- Statistische Modellierung und biometrische Methoden
-
trialGPT - ein Assistenzsystem für das Design klinischer Studien
abgeschlossene Projekte (Auswahl):
- Analyse von Zellmigrationsmustern im Zebrafish-Embryo (TU Dresden, Haushalt)
- CHOICE — Characterization of the osteo-hematopoietic niche during malignant evolution (DKTK)
- Control-T — Mathematische Modellierung von Homeostase und Onkogenese in reifen T-Zellen (DFG, Forschergruppe FOR1961)
- Entwicklung und Produktion einer online-Vorlesung im Bereich Medizinischen Biometrie in Kooperation mit dem Medienzentrum der TUD (e-Lecture 2.0) (Medizinischen Fakultät der TUD, MedDrive-Lehre)
- ERANET-PLL — Analyse (epi)genetischer und metabolischer Netzwerke im Rahmen der Diagnose und Beandlung der T-Zell prolymphocytischen Leukämie (BMBF, EU - Era-Net / TRANSCAN-2)
- HaematoOPT — Modell-basierte Optimierung und Individualisierung von Behandlungsstrategien in der Hämatologie (BMBF, e:Med Demonstratoren)
- Mathematische Modellierung von Stammzell-Nischen-Interaktionen (TU Dresden)
- Machine Learning-basierte Tumourklassifkation anhand von Massenspektrometrie-Daten (TU Dresden, NCT)
- MEDiC —Modellstudiengang Medizin (Bund, Freistaat Sachsen)
- Netzwerk-basierte Identifikation von Kandidatengeen im Oligodendrogliom (TU Dresden, NCT)
-
prediCt — Mathematische Modellierung von TKI-Effekten und Immunantworten zur Vorhersage patientenspezifischer Behandlungsdynamiken in der CML (BMBF, EU - ERACoSysMed)
-
Statistische Modelierung früher Engraftment-Kinetiken nach Stammzelltransplantation in der AML (TU Dresden)
- SyTASC — Systembasierte Therapie von AML-Stammzellen (Deutsche Krebshilfe e.V.)
Arbeitsgruppenleiter
© P.Benjamin/NCTDD
Gruppenleiter
NameHerr Prof. Dr. rer. med. Ingo Röder
Institutsdirektor
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Mitglieder der Arbeitsgruppe
© Ebru Kaya Başar
Gastwissenschaftlerin
NameFrau Dr. Ebru Kaya Başar
Akdeniz Üniversitesi Kampusü
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© Sebastian Gerdes
wissenschaftlicher Mitarbeiter
NameHerr Dr. med. Sebastian Gerdes
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© Adam Heidenreich
wissenschaftlicher Mitarbeiter (extern: Fakultät Informatik)
NameHerr Adam Heidenreich M.Sc.
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© Anna Klimova
wissenschaftliche Mitarbeiterin (extern: NCT)
NameFrau Dr. Anna Klimova
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© Matthias Kuhn
wissenschaftlicher Mitarbeiter
NameHerr Matthias Kuhn M.Sc.
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© Nils Eisfeld
wissenschaftlicher Mitarbeiter
NameHerr Dr. rer. nat. René Mauer
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© Gabriele Müller
wissenschaftliche Mitarbeiterin
NameFrau Dipl.-Ing. Gabriele Müller
ZEGV/IMB
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© Osman Abhimata Nugraha
wissenschaftlicher Mitarbeiter
NameHerr Osman Abhimata Nugraha M.Sc.
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© MF/Stephan Wiegand
Anwendungsprogrammiererin & Webentwicklerin
NameFrau Anne Pelz M.Sc.
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© Konrad Schubert
wissenschaftlicher Mitarbeiter
NameHerr Dipl.-Math. Konrad Schubert
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Systemadministration & Datenmanagement
NameHerr Dipl.-Inf. (FH) Silvio Schuster
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© Friedemann Uschner
wissenschaftlicher Mitarbeiter
NameHerr Dr. rer. nat. Friedemann Uschner
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© Thomas Zerjatke
Promotionsstudent
NameHerr Dipl.-Biomath. Thomas Zerjatke
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Studierende (Medizin-Doktoranden, SHK, WHK)
Promotionsstudent Dr. med., wissenschaftliche Hilfskraft
NameHerr Jonas Breidenstein
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© Leonhard Schwager
Promotionsstudent Dr. med.
NameHerr Leonhard Schwager
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© Sebastian Seurig
Promotionsstudent Dr. med.
NameHerr Sebastian Seurig
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© Karla Stephan
Promotionsstudentin Dr. med.
NameFrau Karla Stephan
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ausgeschiedene Mitarbeitende
© Hans Diebner
wissenschaftlicher Mitarbeiter
NameHerr Dr. rer. nat. Hans Diebner
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© Walter de Back
wissenschaftlicher Mitarbeiter
NameHerr Dr. Walter de Back
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ERASMUS Studentin
NameFrau Erika Gaspari B.Sc.
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© Max Griehl
Studentische Hilfskraft
NameHerr Max Griehl
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© Maria Herberg
Promotionsstudentin
NameFrau Dr. rer. med. Maria Herberg
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© Helene Hoffmann
Promotionsstudentin
NameFrau Helene Hoffmann M.Sc.
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© MF/Stephan Wiegand
wissenschaftliche Mitarbeiterin
NameFrau Dipl.-Ing. (FH) Katja Hoffmann
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© Hendrik Liebscher
Promotionsstudent Dr. med.
NameHerr Hendrik Liebscher
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wissenschaftlicher Mitarbeiter
NameHerr Dr. rer. nat. Nathan Mikhaylenko
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Promotionsstudent
NameHerr Adrian Ortiz Cervantes M.Sc.
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© Pirasteh Pahlavan
wissenschaftliche Mitarbeiterin (extern: NCT)
NameFrau Dr. rer. nat. Pirasteh Pahlavan
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© Mihaela Pricop-Jeckstadt
wissenschaftliche Mitarbeiterin
NameFrau Dr. rer. nat. Mihaela Pricop-Jeckstadt
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© Ursula Range
wissenschaftliche Mitarbeiterin
NameFrau Dipl.-Math. Ursula Range
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© Michael Rank
wissenschaftlicher Mitarbeiter
NameHerr Michael Rank M.Sc.
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© Thoralf Stange
wissenschaftlicher Mitarbeiter (NCT)
NameHerr Dipl.-Inf. Thoralf Stange
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© Konstantin Thierbach
Promotionsstudent
NameHerr Dipl.-Inf. Konstantin Thierbach
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© Anke Weber
wissenschaftliche Mitarbeiterin
NameFrau Dr. med. Anke Weber
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