Drug-perturbation-based stratification of blood cancer

As new generations of targeted therapies emerge and tumor genome sequencing discovers increasingly comprehensive mutation repertoires, the functional relationships of mutations to tumor phenotypes remain largely unknown. Here, we measured ex vivo sensitivity of 246 blood cancers to 63 drugs alongside genome, transcriptome, and DNA methylome analysis to understand determinants of drug response. We assembled a primary blood cancer cell encyclopedia data set that revealed disease-specific sensitivities for each cancer. Within chronic lymphocytic leukemia (CLL), responses to 62% of drugs were associated with 2 or more mutations, and linked the B cell receptor (BCR) pathway to trisomy 12, an important driver of CLL. Based on drug responses, the disease could be organized into phenotypic subgroups characterized by exploitable dependencies on BCR, mTOR, or MEK signaling and associated with mutations, gene expression, and DNA methylation. Fourteen percent of CLLs were driven by mTOR signaling in a non-BCR-dependent manner. Multivariate modeling revealed immunoglobulin heavy chain variable gene (IGHV) mutation status and trisomy 12 as the most important modulators of response to kinase inhibitors in CLL. Ex vivo drug responses were associated with outcome. This study overcomes the perception that most mutations do not influence drug response of cancer, and points to an updated approach to understanding tumor biology, with implications for biomarker discovery and cancer care.Peer reviewe

Synthese realer transienter Störsignale mittels arbiträrer Signalgeneratoren für EMV-Untersuchungen

Ein Konzept zur Nachbildung von periodisch wiederkehrenden schnellen transienten Signalen unter Laborbedingungen wurde vorgestellt und durch Simulationen und Messungen an einem Hohlleiter validiert. In einer TEM-Zelle konnte der zeitliche Verlauf eines zuvor an einer elektrischen Bahnanlage gemessenen Transienten mit hoher Genauigkeit reproduziert werden. Hierdurch wurde die Eignung des Konzepts auch für die Synthese realer transienter Signale bestätigt. Zukünftige Untersuchungen beschäftigen sich mit einer Erweiterung des Synthesekonzepts, welche für die Synthese nicht-periodischer transienter Einzelimpulse erforderlich ist

Emission Analysis of a Large Number of Various Passenger Electronic Devices in Aircraft

The ever increasing use of portable electronic devices (PED) has put pressure on the aircraft industry as well as operators and administrations to reevaluate established restrictions in PED-use on airplanes in the last years. Any electronic device could cause electromagnetic interference to the electronics of the airplane, especially interference at receiving antennas of sensitive wireless navigation and communication (NavCom) systems. This paper presents a measurement campaign in an Airbus A320. 69 test passengers were asked to actively use a mixture of about 150 electronic devices including many attached cables, preferentially with a high data load on their buses, to provoke maximal emissions. The latter were analyzed within the cabin as well as at the inputs of aircraft receiving antennas on the fuselage outside. The transmission of the electronic devices as well as the background noise is time-variant, so just comparing only one reference and one transmission measurement is not sufficient. Repeated measurements of both cases lead to a more reliable first analysis. Additional measurements of the absolute received power at the antennas of the airplane allow a good estimation of the real interference potential to aircraft NavCom-systems. Although there were many measured emissions in the cabin there were no disturbance signals detectable at the aircraft antennas

Comparative Analysis of the Regulatory T Cells Dynamics in Peripheral Blood in Human and Porcine Polytrauma

Background Severely injured patients experience substantial immunological stress in the aftermath of traumatic insult, which often results in systemic immune dysregulation. Regulatory T cells (Treg) play a key role in the suppression of the immune response and in the maintenance of immunological homeostasis. Little is known about their presence and dynamics in blood after trauma, and nothing is known about Treg in the porcine polytrauma model. Here, we assessed different subsets of Treg in trauma patients (TP) and compared those to either healthy volunteers (HV) or data from porcine polytrauma. Methods Peripheral blood was withdrawn from 20 TP with injury severity score (ISS) ≥16 at the admittance to the emergency department (ED), and subsequently on day 1 and at day 3. Ten HV were included as controls (ctrl). The porcine polytrauma model consisted of a femur fracture, liver laceration, lung contusion, and hemorrhagic shock resulting in an ISS of 27. After polytrauma, the animals underwent resuscitation and surgical fracture fixation. Blood samples were withdrawn before and immediately after trauma, 24 and 72 h later. Different subsets of Treg, CD4CD25, CD4CD25FoxP3, CD4CD25CD127, and CD4CD25CD127FoxP3were characterized by flow cytometry. Results Absolute cell counts of leukocytes were significantly increasing after trauma, and again decreasing in the follow-up in human and porcine samples. The proportion of human Treg in the peripheral blood of TP admitted to the ED was lower when compared to HV. Their numbers did not recover until 72 h after trauma. Comparable data were found for all subsets. The situation in the porcine trauma model was comparable with the clinical data. In porcine peripheral blood before trauma, we could identify Treg with the typical immunophenotype (CD4CD25CD127), which were virtually absent immediately after trauma. Similar to the human situation, most of these cells expressed FoxP3, as assessed by intracellular FACS stain. Conclusion Despite minor percental differences in the recovery of Treg populations after trauma, our findings show a comparable decrease of Treg early after polytrauma, and strengthen the immunological significance of the porcine polytrauma model. Furthermore, the Treg subpopulation CD4CD25CD127was characterized in porcine samples

Impaired surface expression of HLA-DR, TLR2, TLR4, and TLR9 in ex vivo-in vitro stimulated monocytes from severely injured trauma patients

Objective: Trauma patients (TP) frequently develop an imbalanced immune response that often causes infectious postinjury complications. Monocytes show a diminished capability of both producing proinflammatory cytokines and antigen presentation after trauma. TLR2, TLR4, and TLR9 recognize pathogens and subsequently activate monocytes. While there are conflictive data about TLR2 and TLR4 expression after trauma, no studies about the expression of TLR2, TLR4, TLR9, and HLA-DR on monocytes from TP after their secondary ex vivo-in vitro “hit” have been reported. Methods/Results: Ex vivo-in vitro lipopolysaccharide- (LPS-) stimulated blood from TP showed diminished interleukin- (IL-) 1β-release in TP for five postinjury days compared to healthy volunteers (HV). The recovery was observed at day 5. In parallel, monocytes from TP showed an impaired capability of TLR2, TLR4, and TLR9 expression after secondary stimulation compared to HV, while the measurement of unstimulated samples showed significant reduction of TLR4 and TLR9 at ED. Furthermore, HLA-DR decreased after trauma and was even more profound by stimulation of monocytes. Ratio of monocytes to leukocytes was significantly increased at days 6 and 7 after trauma compared to HV. Conclusion: Impaired expression of TLRs and HLA-DR in acute inflammatory conditions may be responsible for the well-described monocyte paralysis after severe trauma

Supporting bridge inspectors with interactive mixed reality visualisations of BIM process and geometry data

Eine moderne und leistungsfähige Verkehrsinfrastruktur ist das Rückgrat für eine wettbewerbsfähige Volkswirtschaft. Der Neubau und die Instandhaltung von Infrastruktur erzeugen substanzielle Kosten. Im Straßenwesen besteht für die Erhaltung der Brückenbauwerke ein großer Finanzierungsbedarf, der im internationalen Standortwettbewerb kontinuierlich zu optimieren ist. Neben bautechnologischen Innovationen stehen die prozessualen und organisatorischen Optimierungen des Instandhaltungsmanagements im Fokus. Im Zuge der Digitalisierung sind die Informationen ein wichtiger Hebel für effizientes Management. Im Rahmen des Forschungsprojekts wurde die Unterstützung der Bauwerksprüfung durch das Building Information Modeling in Kombination mit den Technologien Virtual und Augmented Reality untersucht. Für die Anwendungsbereiche der Durchführung sowie Vor- und Nachbereitung der Bauwerksprüfung wurde ein Demonstrator auf Basis dieser Technologien entwickelt. Das Forschungsprojekt zeigt, dass die Technologien, technischen Möglichkeiten und Potenziale zur Entwicklung einer Anwendung zur digitalen Bauwerksprüfung vorhanden sind. Die Ergebnisse der Demonstration haben gezeigt, dass die Schritte zur digitalen und modellbasierte Schadensermittlung gefordert werden. Die Begeisterung und Motivation zur Nutzung digitaler Anwendungen der Bauwerksprüfung nach DIN 1076 wurden dabei erkannt, aufgezeigt und konnten an die Prüfer übertragen werden. Somit sind bereits Erwartungen an die Weiterentwicklung der AR- und VR-Version für den adaptiven und täglichen Gebrauch gesetzt worden. „Wir arbeiten wie die Urmenschen, das System hat großes Potenzial.“ (Teilnehmeraussage) Die Ergebnisse der Evaluation haben gezeigt, dass der Demonstrator sich in der praktischen Anwendung durch die Bauwerksprüfer einsetzen und integrieren lässt. Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass für eine aussagekräftige Handlungsempfehlung die Evaluation durch eine höhere Anzahl an unabhängigen Teilnehmern erfolgen muss. Die praktische Prüfung des Demonstrators in der Umsetzung der AR-Technologie ist zum jetzigen Zeitpunkt der erste Schritt, um die Technologiereife einer solchen Anwendung zu bestimmen. Jedoch ist zu sagen, dass auf Grundlage der Untersuchungen im Forschungsprojekt und der während der Evaluation gesammelten Ergebnisse, die Anwendung sich bereits in der experimentellen Entwicklung befindet. Hingegen ist der Weg zu Marktreife noch nicht erreicht. Vor allem der Anwendungsbereich eines solchen Demonstrators sollte in den nächsten Schritten definiert werden. Hierbei besteht beispielsweise die Möglichkeit, den Demonstrator an unterschiedlichen Bauwerksarten mit einem erweiterten Kreis an Nutzern kontinuierlich zu testen. Als mögliche weitere Bauwerksarten könnten Tunnelbauwerke, Stützwände sowie Lärmschutzwände dienen. Ein weiterer wichtiger Bestandteil der zukünftigen Bearbeitung ist die Schnittstelle zwischen dem Demonstrator und SIB Bauwerke. Zum jetzigen Zeitpunkt kann kein direkter Datenaustausch zwischen den beiden Medien stattfinden, sodass eine konsequente Bearbeitung der Bauwerksprüfung erfolgt. Alternativ ist denkbar, die Funktionen des Demonstrators in einer künftigen SIB-Bauwerke Version zu integrieren, um somit die Vorteile beider Programme zu fusionieren und nutzen zu können. Technisch gesehen ist eine Weiterentwicklung des Systems, mit Blick auf die Flexibilität, empfehlenswert. Dabei sind Entwicklungen wie die Objektpositionierung im AR-Bereich, eine vollumfängliche sinnvolle Integration von Monitoringdaten, einheitliche Grundsätze von 3D-Modelldaten sowie Schnittstellen zu weiteren Programmen wichtige Bestandteile für eine optimierte Umsetzung und Nutzung des Systems. Des Weiteren sollte eine Untersuchung wichtiger Randbereiche der Bauwerksprüfung vorgenommen werden, wie die Frage zum Mehrwert der Einbindung eines Umgebungsmodells oder zur Verplanung einer Prüfung. Zusammenfassend haben die im Forschungsprojekt entwickelten Anwendungen die Potenziale, den Bauwerksprüfer kontinuierlich bei seiner Arbeit zu unterstützen. Insbesondere die Zeitersparnis durch mühseliges Vor- und Nachbereiten wird nachhaltig reduziert. Ein großer Mehrwert für den Bauwerksprüfer ist vor allem die lückenlose Protokollierung von Schäden über den Lebenszyklus eines Bauwerks. Durch die direkte Einbindung von Bildaufnahmen und die Verortung der Schäden durch die Bauwerksprüfer ist ein großer Mehrwert für Bauwerksprüfer und Bewirtschafter des Bauwerks entstanden. Schluss mit der Zettelwirtschaft – ein Statement, mit dem das Projekt als Ziel gestartet ist. Die Basis zum Kern des Statements konnte in diesem Projekt aufgezeigt und dargestellt werden. Allerdings nur durch eine konsequente Weiterentwicklung, sowohl technologisch als auch bei den Rahmenbedingungen, kann die Digitalisierung im Bereich der Bauwerksprüfung und -erhaltung Einzug erhalten.A modern and efficient transport infrastructure is the backbone of a competitive national economy. New construction and maintenance of infrastructure generate substantial costs. In the road sector, there is a great need for financing for the maintenance of bridge structures, which must be continuously optimised in the international competition for locations. In addition to innovations in construction technology, the focus is on process and organisational optimisation of maintenance management. In the course of digitalisation, information is an important lever for efficient management. Within the scope of the research project, the support of structural inspection by Building Information Modeling in combination with the technologies Virtual and Augmented Reality was investigated. A demonstrator based on these technologies was developed for the application areas of execution, as well as pre- and post-processing of the structural inspection. The research project shows that the technologies, technical possibilities and potentials for the development of an application for digital structural inspection are available. The results of the demonstration have shown that there is a demand for the steps to digital and model-based damage assessment. The enthusiasm and motivation for the use of digital applications of the structural inspection according to DIN 1076 were recognised, demonstrated and could be transferred to the inspectors. Thus, expectations have already been set for the further development of the AR and VR version for adaptive and daily use. “We work like primitive people, the system has great potential.” (participant statement) The results of the evaluation have shown that the demonstrator can be used and integrated in practical applications by the building inspectors. However, it should be noted that for a meaningful recommendation for action, the evaluation needs to be conducted by a higher number of independent participants. At this stage, the practical testing of the demonstrator in the implementation of AR technology is the first step to determine the technology maturity of such an application. However, it should be said that based on the research in the research project and the results collected during the evaluation, the application is already in experimental development. On the other hand, it is not yet ready for the market. Above all, the application area of such a demonstrator should be defined in the next steps. For example, it is possible to test the demonstrator continuously on different types of structures with an extended group of users. Possible further types of structures could be tunnel structures, retaining walls as well as noise barriers. Another important part of the future work is the interface between the demonstrator and SIB Bauwerke. At the present time, no direct data exchange can take place between the two media, so that a consistent processing of the structural inspection takes place. Alternatively, it is conceivable to integrate the functions of the demonstrator in a future SIB-Bauwerke version in order to merge and use the advantages of both programs. From a technical point of view, a further development of the system, with a view to flexibility, is recommended. Developments such as object positioning in the AR area, a fully sensible integration of monitoring data, uniform principles of 3D model data as well as interfaces to other programs are important components for an optimised implementation and use of the system. Furthermore, an investigation of important marginal areas of the structural inspection should be carried out, such as the question of the added value of the integration of an environment model or the scheduling of an inspection