Dermatologie

Krebsbekämpfung mit digitaler Pathologie („DigiPath-Krebskampf“)

Krebs zählt weltweit zu den größten medizinischen Herausforderungen – und zu den häufigsten Todesursachen. Um ihn besser zu verstehen und neue Therapien zu entwickeln, braucht es innovative, interdisziplinäre Ansätze.

Genau hier setzt die digitale Pathologie an: An der Schnittstelle von Medizin und Technologie ermöglicht sie mithilfe von künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen die schnelle und präzise Analyse großer Datenmengen. Insbesondere Deep-Learning-Modelle haben das Potenzial, Ärzt*innen zu entlasten, Fehler zu reduzieren und die Genauigkeit der Krebsvorsorge deutlich zu verbessern.

Das Projekt „DigiPath-Krebskampf“ bringt Schüler*innen der 8. bis 11. Schulstufe aus zwei Grazer Schulen – dem Akademischen Gymnasium und KLEX Klusemann Extern – in direkten Kontakt mit dieser zukunftsweisenden Technologie. Dabei erwerben sie ein fundiertes Verständnis verschiedener Krebsarten, darunter Haut-, Lungen- und Darmkrebs.

Als Teil der EU-Mission „Cancer“ sensibilisiert das Projekt junge Menschen, Lehrkräfte und die Öffentlichkeit für das Thema Krebs. Gleichzeitig werden die Schüler*innen selbst aktiv: Sie sammeln Daten für die Entwicklung von Algorithmen zur Krebsdiagnose und erleben hautnah, wie KI auf Basis ihrer eigenen Eingaben funktioniert.

Im Mittelpunkt steht dabei mehr als nur Wissensvermittlung: Ziel ist es, Begeisterung für die Krebsforschung zu wecken, digitale Kompetenzen zu stärken und junge Menschen dazu zu befähigen, sich kritisch und engagiert mit Technologien der digitalen Pathologie auseinanderzusetzen.

Unterstützt werden sie von erfahrenen Mentor*innen aus den Bereichen Pathologie, Biobanking und Informatik. In Workshops, praktischen Übungen und bei einer Exkursion zur Medizinischen Universität Graz sammeln sie wertvolle praktische Erfahrungen im Umgang mit digitalen Tools und medizinischen Datensätzen.

Darüber hinaus trägt das Projekt dazu bei, das Bewusstsein für Krebsvorsorge und eine patient*innenorientierte Versorgung zu stärken – nicht nur bei den Teilnehmenden, sondern auch in ihrem Umfeld und in der Gesellschaft insgesamt.

„DigiPath-Krebskampf“ eröffnet jungen Menschen spannende Einblicke in die Welt der modernen Medizin und vermittelt Kompetenzen, die weit über das Klassenzimmer hinausreichen.

Kick-Off Workshop 1

Die Kick-off-Veranstaltungen finden an der Medizinischen Universität Graz statt und bilden den Auftakt des Projekts. Hier lernen sich die Projektklassen und das Projektteam persönlich kennen.

Zu Beginn erhalten die teilnehmenden Schüler*innen eine Einführung in die Grundlagen der Pathologie. Dabei stehen folgende Fragen im Mittelpunkt:

  • Was ist Pathologie und welche Aufgaben haben Patholog*innen? 
  • Wie sind die wichtigsten menschlichen Organe aufgebaut und welche Funktionen erfüllen sie? 
  • Was versteht man unter Gewebe und wie wird es in der Pathologie untersucht? 
  • Welche Rolle spielt eine Biobank und wie ist sie organisiert? 

Im Anschluss besuchen die Teilnehmenden das Diagnostik & Forschungsinstitut für Pathologie sowie die Einrichtungen der Biobank. So gewinnen sie direkte Einblicke in die Routinetätigkeiten der Pathologie und des Biobankings in der Krebsdiagnostik und -forschung.

Danach wird es praktisch: Die Schüler*innen arbeiten selbst an drei Stationen und lernen grundlegende Laborprozesse kennen.

1. Präparation und Lagerung von Gewebeproben
  • Umgang mit Gewebeproben (simuliert mit „Frankfurter-Stücken“) 
  • Arbeiten mit Skalpell und Pinzetten 
  • Einfrieren in flüssigem Stickstoff und Lagerung in Kryoröhrchen einer Biobank 
2. Färben von Paraffinschnitten
  • Eigenständige Durchführung einer histologischen Hämatoxylin-Eosin-(H&E)-Färbung 
3. Mikroskopie menschlicher Organe
  • Untersuchung gesunder menschlicher Organe unter dem Lichtmikroskop

Weiterführende Workshops

Nach den Kick-off-Workshops wird das Projekt mit zwei weiteren interaktiven Einheiten fortgesetzt. In praxisnahen Übungen lernen die Schüler*innen, wie digitale Pathologie-Tools die Krebsdiagnostik präziser und effizienter machen können.

Dabei gewinnen sie Einblicke in die Analyse medizinischer Bilddaten, den Umgang mit Datensätzen sowie in Methoden der Bildannotation und Merkmalsextraktion. Die Workshops werden von Expert*innen aus den Bereichen Pathologie und Informatik begleitet.

Workshop 2: Einführung in die Tumorpathologie und digitale Pathologie

Im zweiten Workshop vertiefen die Teilnehmenden ihr medizinisches Verständnis und arbeiten erstmals intensiv mit digitalen Werkzeugen.

  • Einführung in die Software „Case Viewer“ und deren Anwendung 
  • Grundlagen der Tumorpathologie mit Fokus auf Haut-, Lungen- und Darmkrebs 
  • Entstehung von Tumoren und zentrale Risikofaktoren 
  • Vergleich von gesundem Gewebe und Tumorgewebe mithilfe digitaler Mikroskopie
Workshop 3: Praktische Schulung zur digitalen Pathologie und Datenerhebung

Im dritten Workshop steht die eigenständige Arbeit mit digitalen Tools im Mittelpunkt. Die Schüler*innen wenden ihr Wissen praktisch an und sammeln erste Erfahrungen in der Datenanalyse.

  • Einführung in die digitale Pathologie-Software „QuPath“ 
  • Annotation von histologischen Präparaten (z. B. Darm- oder Hautkrebs) 
  • Entwicklung erster einfacher Algorithmen zur Analyse medizinischer Bilddaten

Projektleitung

Research Prof. Priv.-Doz. Dr. med. univ. et scient. med.
Iva Brcic 
Universitätsklinik für Dermatologie und Venerologie
T: +43 316 385 30062
Iva Brcic

Projektpartner*innen

Med Uni Graz

  • Universitätsklinik für Dermatologie und Venerologie
  • Diagnostik & Forschungsinstitut für Pathologie: Theresa Marie Godschachner (Pathologie) und Markus Plass (digitale Pathologie)
  • BBMRI.at: Cornelia Stumptner

KLEX-Klusemann Extern

  • Erika Pirker-Keller
  • Menzinger Manuel

Akademisches Gymnasium Graz

  • Georg Knittelfelder
  • Victoria Marth
  • Michael Karner

Weiterer Outreach

Unser Engagement endet nicht im Klassenzimmer: Wir suchen aktiv den Austausch mit der Öffentlichkeit und machen Forschung sichtbar und verständlich.

Ob bei der European Researcher’s Night, dem Jugendgesundheitskongress „Xund&DU“ oder der Langen Nacht der Forschung – wir setzen auf interaktive Formate und direkten Dialog.

Gleichzeitig nehmen wir unsere Community auch digital mit: Auf Instagram und TikTok teilen wir Einblicke in unsere Arbeit und zeigen, wie moderne Krebsforschung funktioniert.

Neben den regulären Schulworkshops bieten wir auch verkürzte, kreativ ausgerichtete Formate für Schulklassen an. Diese ermöglichen einen praxisnahen und leicht zugänglichen Einstieg in das Thema.