Hans-Georg Kuhn

In unserem Projekt "From Beyond the Bedside Back to the Bench" haben wir Methoden der kausalen Inferenz angewandt, um analytische Ansätze für die präklinische Schlaganfallforschung zu entwickeln. Das vorzeitige Ausscheiden von Tieren aus einer Studie kann die Schätzung von kausalen Behandlungseffekten erheblich verzerren, da die überlebenden Tiere möglicherweise nicht die gesamte Studienpopulation repräsentieren, wodurch die interne Validität von Studien trotz anfänglicher Randomisierung untergraben wird. Ziel unserer Studie war es, diese Verzerrung zu veranschaulichen und zu zeigen, wie gerichtete azyklische Graphen (DAGs) verwendet werden können, um sie zu visualisieren und abzuschwächen. Mithilfe von DAGs haben wir die Annahmen über die kausale Struktur, die den beobachteten Daten zugrunde liegt, dargestellt und dabei weniger intuitive Verzerrungen wie den Collider Stratification Bias aufgedeckt. Wir haben ein anschauliches Kausalmodell speziell für die präklinische Schlaganfallforschung entwickelt, das zeigt, wie das Ausscheiden von Tieren durch die Interaktion von Tierschutzmaßnahmen, anfänglicher Krankheitsschwere und unerwünschten Behandlungsnebenwirkungen zu Verzerrungen führt.

Unsere Simulationen deckten verschiedene Szenarien ab und zeigten eine erhebliche Verzerrung bei der Schätzung der Behandlungseffekte, selbst wenn die Behandlung keine kausale Wirkung hatte. Wir haben gezeigt, dass Forscher diese Verzerrung während der Analysephase abmildern können, selbst wenn nur Daten von überlebenden Tieren vorliegen, was ein umfassendes Verständnis der zugrunde liegenden kausalen Prozesse ermöglicht, Unsere Ergebnisse unterstreichen, dass die Verzerrung durch die Stratifizierung von Collidern in präklinischen Tierversuchen mit schweren Nebenwirkungen und hoher Fluktuation nach der Randomisierung ein großes Problem darstellen sollte. Die Erkennung und Behandlung dieser Verzerrung sind entscheidend für die Aufrechterhaltung der Gültigkeit von Kausalschlüssen. 

Dieses Kollaborationsprojekt von Prof. Kuhn mit der Forschungsgruppe von Prof. Kurth war als Teilprojekt einer PhD-Arbeit ausgelegt. Prof. Kuhn übernahm hierfür die Mitbetreuung einer PhD-Studentin. Das Teilprojekt wurde durch Einreichung eines Manuskripts bei einer international renommierten Fachzeitschrift für Schlaganfallforschung erfolgreich abgeschlossen. Das Manuskript mit dem Titel "Rethinking animal attrition in preclinical research: expressing causal mechanisms of selection bias using directed acyclic graphs" ist derzeit in Revision bei dem Journal for Cerebral Blood Flow and Metabolism. Die Zusammenarbeit mit Prof. Kuhn unterstreicht die Bedeutung der Anwendung kausaler Modellierungstechniken, um eine genaue und zuverlässige Schätzung der Behandlungseffekte in der präklinischen Forschung zu gewährleisten. Durch die Integration bevölkerungsbasierter Kausalschlussmethoden wollen wir die grundlagenwissenschaftliche Praxis verbessern und die kritische Verbindung zwischen fortschrittlichen Analysemethoden und einem robusten experimentellen Design in präklinischen Studien hervorheben.