Biostatistik

Die Biostatistik ist ein Bereich der Statistik. Sie beschäftigt sich mit Fragestellungen, die sich in der medizinischen Forschung und anderen sich mit Lebewesen befassenden Forschungsbereichen (z. B. im landwirtschaftlichen Versuchswesen, der statistischen Genetik) ergeben.

Zu ihren Aufgaben zählen unter anderem die Planung und Durchführung von Studien sowie die Analyse gewonnener Daten mit Hilfe statistischer Methoden. Oft wird der Begriff Biometrie auch synonym zu Biostatistik verwendet.

Moderne Biostatistik

In letzter Zeit betrachtet man eine Zunahme der Bedeutung der Statistik in den Lebenswissenschaften. Dies ist bedingt durch das Vorhandensein und Aufkommen verschiedener Hochdurchsatzmethoden (wie Next Generation Sequencing, Microarrays auf RNA/DNA (sprich Gen-) Ebene sowie Massenspektrometrie auf der Proteinebene). Die genannten technischen Modalitäten generieren enorme Rohdatenmengen, die nur mit biostatistsichen Methoden analysiert werden können. Diesen neuen Ansatz bezeichnet man auch als Systembiologie.

Die verwendeten Verfahren zur Auswertung dieser Daten sind durchaus komplex. Auf methodischer Seite kommen unter anderem zum Einsatz: Statistisches maschinelles Lernen durch z.B. Neuronale Netze, Support Vector Machines und Hauptkomponentenanalyse. Natürlich spielen auch klassische Konzepte der Statistik wie die Regression oder die Korrelation als Grundlage dieser Verfahren eine Rolle. Zur Auswertung dieser Daten ist robuste Statistik nötig. Hierunter versteht man statistische Methoden, die nicht anfällig gegenüber Ausreißern (das sind Messwerte, die aufgrund zufälliger Erscheinungen viel zu hoch oder zu niedrig sind) sind. In Genexpressionsdaten kommen sehr viele Ausreißer vor. Hierzu muss man sich nur vergegenwärtigen, dass schon ein Staubpartikel auf einem Microarray gravierende Auswirkung auf die Messungen haben kann.

Klinische Studien

Die Biostatistik kommt auch in klinischen Studien zum Einsatz. In solchen Studien wird im Rahmen der evidenzbasierten Medizin die Wirksamkeit bestimmter Medikamente oder Behandlungsverfahren untersucht. Die Biostatistik hilft bereits bei der optimalen Studienplanung, also ganz am Anfang einer klinischen Studie. So muss zum Beispiel die Versuchszahl berechnet werden. Auch ist die Studie im Idealfall doppelblind (d.h. sowohl Experimentator als auch Patient wissen nicht, ob sie Placebo oder Medikament enthalten). Mit Hilfe moderner statistsicher Verfahren kann ermittelt werden, welcher Patient besonders von welcher Therapie profitieren wird bzw. ob eine Therapie überhaupt sinnvoll ist.

Ernährungsforschung

Biostatistische Methoden kommen auch in der Ernährungsforschung zum Einsatz, um die gesundheitliche Wirksamkeit bestimmter Nahrungsmittel erforschen zu können. Hierbei spielen Fragestellungen wie "Steht ein bestimmtes Nahrungsmittel mit der Entstehung einer bestimmten Krankheit in Verbindung?" oder "Wirkt sich der Konsum eines bestimmten Nahrungsmittels positiv auf eine bestimmte Krankheit aus?" eine Rolle. In Deutschland forscht das Deutsche Institut für Ernährungsforschung auf diesem Gebiet.

Präventionsmedizin

Die Präventionsmedizin ist ein Teilgebiet der Medizin, welches sich mit der Verhinderung von Krankheiten befasst, bevor diese überhaupt entstehen. Auch hier kommt die Biostatistik zum Einsatz um herauszufinden, wie Krankheiten verhindert werden können.

Weblinks

• Deutsche Region der Internationalen Biometrischen Gesellschaft (IBS-DR)
• Region Österreich-Schweiz (ROeS) der IBS

Literatur

• Wolfgang Köhler, Gabriel Schachtel, Peter Voleske: Biostatistik. Eine Einführung für Biologen und Agrarwissenschaftler, 3. aktualisierte u. erw. Aufl. 301 S., Springer, Berlin, März 2002, ISBN 978-3540429470
• Christel Weiß: Basiswissen Medizinische Statistik, 5. Aufl. 354 S., Springer, Berlin, März 2010, ISBN 978-3-642-11336-9
• Hedderich, Sachs: Angewandte Statistik, 14. Aufl., Springer, Berlin