Diabetes and Tuberculosis: harmonization of population-based datasets

Seit Jahrzehnten behandelt die medizinische Welt zwei sehr unterschiedliche Arten von Krankheiten oft so, als würden sie in getrennten Räumen leben. Auf der einen Seite stehen nichtübertragbare Krankheiten, chronische Zustände wie Diabetes, die sich langsam über die Zeit entwickeln und oft mit dem Lebensstil und der Genetik zusammenhängen. Auf der anderen Seite stehen Infektionskrankheiten wie Tuberkulose, die durch Bakterien verursacht werden, die von Mensch zu Mensch übertragen werden. Obwohl Ärzte und Forscher schon lange wissen, dass diese beiden Bedingungen häufig bei derselben Person gemeinsam auftreten, war es überraschend schwierig, sie als Paar zu untersuchen. Die meisten großen Public-Health-Studien wurden so konzipiert, dass sie nur eine Seite der Gleichung betrachteten. Eine massive Erhebung mag vielleicht Tausende von Menschen verfolgen, um Herzkrankheit und Diabetes zu verstehen, aber sie verfügt oft nicht über die spezifischen Fragen, die nötig wären, um herauszufinden, wer auch Tuberkulose ausgesetzt war. Umgekehrt hatten Studien, die auf Infektionskrankheiten fokussiert waren, möglicherweise nicht die tiefgehenden, langfristigen Gesundheitsdaten, die nötig wären, um zu verstehen, welche Rolle Diabetes spielt. Diese Trennung hat eine Lücke in unserem Verständnis darüber hinterlassen, wie diese beiden Bedingungen interagieren, was es schwieriger macht, die Menschen zu schützen, die für beide am anfälligsten sind.

Ein Forschungsteam der Emory University hat nun eine Brücke über diese Lücke gebaut. Sie sind nicht ausgegangen, um Tausende neuer Freiwilliger zu rekrutieren oder eine brandneue medizinische Studie zu beginnen. Stattdessen haben sie einen anderen Ansatz gewählt: Sie haben nach den Daten gesucht, die bereits existierten. Sie fanden vier bedeutende, etablierte Sammlungen von Gesundheitsinformationen aus den Vereinigten Staaten – einige verfolgten Menschen über viele Jahre, andere nahmen zu bestimmten Zeiten Schnappschüsse der Gesundheit der Nation. Diese Datensätze wurden ursprünglich erstellt, um Herz-, Stoffwechsel- und allgemeine Ernährungsthemen zu untersuchen. Die Forscher erkannten, dass sie, wenn sie diese massiven Informationshaufen sorgfältig bereinigen und reorganisieren könnten, die spezifischen Details über Diabetes und Tuberkulose herausziehen könnten, die in plain sight verborgen lagen. Ihr Ziel war es, eine einzige, nutzbare Ressource zu schaffen, die andere Wissenschaftler nutzen können, um die Verbindung zwischen diesen beiden Krankheiten zu untersuchen, ohne bei Null anfangen zu müssen.

Das Team arbeitete mit vier verschiedenen Informationsquellen. Drei davon waren populationsbasierte Studien, was bedeutet, dass sie Daten aus breiten Gruppen von Menschen sammelten, um die breite Öffentlichkeit zu repräsentieren. Eine war eine langjährige Studie über junge Erwachsene, die Teilnehmer seit Jahrzehnten begleitet, eine andere konzentrierte sich speziell auf hispanische und Latino-Gemeinschaften in mehreren US-Städten, und die dritte war eine nationale Gesundheitsumfrage, die Menschen aus dem ganzen Land interviewt und untersucht. Die vierte Quelle war anders; es war ein massives Forschungsprogramm, das Freiwillige direkt mit ihren elektronischen Krankenakten verbindet, was es Forschern ermöglicht, die tatsächlichen Daten und Details von Diagnosen zum Zeitpunkt des Auftretens in Krankenhäusern und Kliniken zu sehen. Die Forscher verbrachten Monate damit, die Fragebögen und medizinischen Codes aus jeder dieser Quellen zu sichten. Sie mussten unterschiedliche Arten der Fragestellung in eine einzige, konsistente Sprache übersetzen. Zum Beispiel fragt eine Studie vielleicht, ob eine Person jemals gesagt hat, sie habe Diabetes, während eine andere nach einem Blutergebnis sucht. Das Team erstellte einen Satz von Regeln, um sicherzustellen, dass „Diabetes“ in jedem Datensatz dasselbe bedeutete und dass „Tuberkulose“ unter denselben Kriterien identifiziert wurde, sei es durch eine selbstberichtete Antwort oder einen Code aus einer Arztakte.

Nachdem die Daten bereinigt und kombiniert worden waren, offenbarten die Ergebnisse die verborgene Überschneidung zwischen den beiden Bedingungen. In den drei populationsbasierten Studien, die zehntausende Menschen umfassten, identifizierten die Forscher 116 einzigartige Individuen, die die Kriterien für das gleichzeitige Vorliegen von Diabetes und Tuberkulose erfüllten. Dies waren nicht nur zufällige Zahlen; sie repräsentierten echte Menschen aus verschiedenen Hintergründen, Altersgruppen und Regionen. Die Daten zeigten, dass in einigen Gruppen, wie etwa der Langzeitstudie über junge Erwachsene, die Zahl der Menschen mit beiden Erkrankungen mit zunehmendem Alter der Teilnehmer anstieg. In der nationalen Umfrage, die eine Momentaufnahme des Landes liefert, fanden die Forscher Fälle sowohl in den späten 1990er Jahren als auch erneut im Jahr 2011, was zeigt, dass dieses gemeinsame Auftreten kein neues Phänomen ist, sondern ein beständiges. Die Analyse lieferte zudem einen detaillierten Blick darauf, wer diese Menschen waren, einschließlich ihres Alters, ihres Geschlechts und ihres Hintergrunds, was ein klareres Bild der betroffenen Demografie dieser Doppelbelastung zeichnete.

Der vierte Datensatz, der aus elektronischen Krankenakten stammte, bot eine andere Art von Erkenntnis, da er das genaue Timing der Diagnosen verfolgen konnte. Hier fanden die Forscher 484 einzigartige Personen mit beiden Bedingungen. Diese größere Zahl ermöglichte es ihnen, die Abfolge der Ereignisse zu sehen. Sie entdeckten, dass bei vielen Menschen Diabetes vor der Tuberkulose diagnostiziert wurde, was darauf hindeutet, dass die metabolische Erkrankung sie anfälliger für die Infektion gemacht haben könnte. Bei anderen war die Reihenfolge umgekehrt, sodass die Tuberkulose zuerst auftrat. Es gab auch Fälle, in denen beide Diagnosen gleichzeitig dokumentiert wurden. Die Fähigkeit, diese Zeitlinie zu sehen, ist entscheidend, weil sie Wissenschaftlern hilft zu verstehen, welche Bedingung die andere antreibt oder ob sie einfach aufgrund gemeinsamer Risikofaktoren zusammen auftreten. Die Forscher merkten an, dass die Zahl der Menschen mit beiden Bedingungen in den Populationsumfragen zwar relativ gering war, die Tatsache, dass sie sie überhaupt in Datensätzen finden konnten, die ursprünglich nicht für die Untersuchung von Tuberkulose konzipiert waren, jedoch eine bedeutende Errungenschaft darstellt.

Die Arbeit liefert mehr als nur eine Liste von Zahlen; sie bietet ein Toolkit für die Zukunft. Die Forscher veröffentlichten detaillierte Leitfäden und Computercodes, die genau erklären, wie sie diese Informationen gefunden und organisiert haben. Dies bedeutet, dass andere Wissenschaftler nicht Jahre damit verbringen müssen, selbst herauszufinden, wie sie durch diese komplexen Datenbanken navigieren. Sie können diese Werkzeuge nutzen, um neue Fragen zu stellen, wie etwa, ob bestimmte Arten von Diabetes ein höheres Risiko für Tuberkulose bergen oder wie sich die langfristigen Ergebnisse für Menschen mit beiden Bedingungen im Vergleich zu denen mit nur einer unterscheiden. Die Forscher räumen ein, dass ihre Arbeit Grenzen hat. Die Datensätze, die sie verwendeten, wurden nicht ursprünglich zur Untersuchung von Tuberkulose entwickelt, daher fehlen einige Details, wie etwa, welcher Teil des Körpers von der Infektion betroffen war. Sie merkten auch an, dass aufgrund der Abhängigkeit der Daten von Selbstberichten oder medizinischen Codes einige Fälle übersehen worden sein könnten, falls Menschen ihre Diagnose vergessen haben oder wenn diese nie dokumentiert wurde. Sie argumentierten jedoch, dass es für eine so ernste Erkrankung wie Tuberkulose unwahrscheinlich ist, dass viele Fälle in den von ihnen untersuchten medizinischen Systemen völlig unregistriert geblieben sind.

Indem sie diese disparaten Teile von Daten zusammengeführt haben, haben die Forscher demonstriert, dass die bereits vorhandenen Ressourcen für die Untersuchung chronischer Krankheiten auch zur Bewältigung von Herausforderungen bei Infektionskrankheiten genutzt werden können. Sie haben gezeigt, dass die Barriere zwischen der Untersuchung nichtübertragbarer Krankheiten und Infektionskrankheiten keine Mauer ist, sondern eine Tür, die mit dem richtigen Schlüssel geöffnet werden kann. Diese neue Infrastruktur ermöglicht es Forschern, voranzuschreiten, ohne auf den Start neuer, teurer Studien zu warten. Sie bietet einen Weg, Ideen schnell zu testen und Belege über die Interaktion zwischen Diabetes und Tuberkulose zu generieren, was potenziell zu besseren Strategien für Prävention und Pflege führen kann. Das ultimative Ziel ist es, diese beiden Forschungsfelder zu integrieren, um sicherzustellen, dass die Menschen, die unter beiden Bedingungen leiden, als Ganzes verstanden und behandelt werden, statt als zwei separate Probleme.