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Foto von David AusserhoferIBM fördert mit weltweiten Wissenschaftsprogrammen die Zusammenarbeit mit Forschung und Lehre. Nicht nur Innovationen für unsere Kunden, sondern Lösungen für die Herausforderungen, die Menschen rund um den Globus jeden Tag bewegen, stehen dabei im Mittelpunkt unserer Arbeit. Intelligente Lösungen - in ganz unterschiedlichen Bereichen wie Verkehr, Energie- und Nahrungsmittelversorgung, Datensicherheit, Logistik oder Medizin.

Dazu sind wir nicht nur auf hoch qualifizierte Mitarbeiter, sondern auch auf die Zusammenarbeit mit den besten Forschungsinstitutionen in unserer Umgebung angewiesen. Den Wissenstransfer zwischen Wirtschaft und Wissenschaft sehen wir als einen der zentralen Schlüssel zu unserem Innovationspotential.

Weltweit arbeiten wir dafür eng mit führenden Fakultäten, Lehreinrichtungen und Forschungsorganisationen zusammen. Wie mit der Freien Universität Berlin und dem DFG Forschungszentrum MATHEON, mit dessen Forschern IBM an innovativen Lösungen in der Krebsforschung arbeitet. Um die Welt mit intelligenten Lösungen jeden Tag ein kleines Stück besser zu machen.

Blaues Gel mit separierten ProteinenKrankheiten zu erkennen, lange bevor sie eingetroffen sind, war schon immer ein Ziel der medizinischen Forschung. Gerade eine Früherkennung lebensbedrohlicher Krankheiten wie Krebs könnte nicht nur helfen, Menschenleben durch eine frühzeitige Behandlung und bessere Medikamente zu retten. Auch sind sich Experten darin einig, dass durch eine breite Frühdiagnose der Kostendruck auf die Gesundheitssysteme reduziert und damit eine bessere medizinische Versorgung für alle geschaffen werden könnte.

Den Schlüssel zu neuen verbesserten Analysemethoden sehen Forscher dabei in den Proteinen im menschlichen Blut. Während die heutigen Bluttests nur einen Aufschluss über wenige einzelne Werte wie Cholesterin, Harnsäure oder Blutzucker erlauben, nehmend die Forscher um Prof. Christof Schütte an, dass sich erst durch die gleichzeitige Analyse von tausenden Proteinen im Blut direkt und frühzeitig auf das Auftreten bestimmter Krankheitsbilder wie Krebs schließen lässt.

Biochemie-Labor der FU Berlin
Foto von David Ausserhofer Während die Standardwerte für die Konzentration von z.B. Cholesterin, Harnsäure oder Blutzucker heute bekannt sind, steht die Analyse von typischen Protein-Zusammensetzungen des Blutes bei bestimmten Krankheiten noch am Anfang. Zwar ist es heute schon möglich, mit Massenspektrometern das Proteingemisch des menschlichen Blutes zu untersuchen. Die Herausforderung aber besteht darin, die Werte vieler tausend gesunder und erkrankter Menschen miteinander zu vergleichen, um sicher feststellen zu können, welche Protein-Zusammensetzungen welchen Krankheitsbildern zugeordnet werden können - also, welchen "Fingerabdruck" eine Krankheit im Blut hinterlaesst.

Nicht nur fehlte den Forschern bisher die notwendige Rechenpower zum Abgleich dieser Daten. Auch erfordert der Vergleich tausender Proben mit vielen tausenden Proteinen auch besondere statistische Verfahren. Sowohl der Abgleich vieler tausend Proben als auch eine praktische Anwendung am Patienten im Sinne einer schnellen Diagnose in der Arztpraxis durch Abgleich der Proteom-Blutprobe mit den Werten aus einer Patientendatenbank schien deshalb bis vor wenigen Jahren noch undenkbar.

Um die Proteinmuster vieler tausend Patienten zu vergleichen, haben Mathematiker und Informatiker der Freien Universität neue statistische Verfahren und Algorithmen entwickelt und dabei neue Wege beschritten. Die neu entwickelten Verfahren machen es möglich, tausende dieser Protein-Spektren "übereinanderzulegen", um charakteristische Muster zu entdecken. Ein Schlüssel zum Durchbruch war dabei die enge Kooperation mit dem deutschen IBM Forschungs- und Entwicklungszentrum in Böblingen. IBM Deutschland unterstütze das Projekt der Berliner Forscher nicht nur, indem eine Lösung zur Anwendung der Algorithmen auf modernster IBM Hardware entwickelt wurde.

Zudem stellte IBM im September 2008 den Berliner Forschern durch die Vergabe eines internationalen IBM Wissenschaftspreises modernste Hardware im Wert von knapp 50.000 Euro zur Verfügung, durch die eine zeitnahe Auswertung der insgesamt 12.000 Patientendatensätze erst möglich wurde. Die enorme Rechenleistung für dieses Vorhaben kommt dabei von QS Blades, in denen Chips der Cell BE Familie verbaut werden. Die gleichen Prozessoren wie im Roadrunner, dem mächtigsten Rechner der Welt, oder auch der Playstation3.

Durch die Zusammenarbeit der Berliner Forscher und des IBM Forschungszentrums konnten die vorhandenen Algorithmen effizient auf die leistungsfaehige IBM Cell/BE Hardware portiert werden. Mithilfe der entstandenen Lösung können die Datensaetze nun bis zu 250 Mal schneller ausgewertet werden als bisher möglich" sagt Dr. Tim Conrad, Projekleiter des Proteomics Projektes an der Freien Universität. Dies erlaubt nicht nur die Verkürzung der Wartezeit auf die Ergebnisse in der Arztpraxis oder im Krankenhaus, sondern ermoeglicht auch weitaus umfangreichere Bluttests. Konnten bisher nur die Spuren von einigen tausend Proteinen im Blut nachgewiesen werden, erlauben die neuen Methoden das Finden von deutlich mehr Signalen in deutlich kuerzerer Zeit. Damit lassen sich viel genauere Fingerabdruecke von Krankheiten identifizieren, auf die das Blut eines Patienten untersucht werden kann.

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