Ein einzigartiger Tumordatabase wird personalisierte Krebstherapien beschleunigen, indem er Antworten darauf liefert, warum Krebserkrankungen unterschiedlich auf Behandlungen ansprechen, und die Entdeckung und Entwicklung neuer Ansätze optimiert. Der Atlas wurde von IMMUcan, einem europäischen öffentlich-privaten Konsortium unter der gemeinsamen Leitung von SIB, erstellt und integriert klinische Daten von über 2.700 Patienten sowie hochwertige molekulare und bildgebende Datensätze ihrer Tumoren, die mit modernsten Technologien generiert wurden. Forschende und Pharmaunternehmen können über BioMedIT, die nationale vertrauenswürdige Forschungsumgebung der Schweiz, sicher auf den Atlas zugreifen, ihn analysieren und Behandlungshypothesen digital validieren.
IMMUcan steht für „Integrated iMMUnoprofiling of large adaptive CANcer patient cohorts” (Integrierte Immunprofilierung großer adaptiver Krebspatientenkohorten). Zu den 34 Partnern zählen akademische Einrichtungen, klinische Zentren, Patientenorganisationen sowie KMU und Pharmaunternehmen. Das Projekt, das 2019 gestartet wurde und 2026 endet, wird von der Europäischen Union im Rahmen des Programms „Innovative Medicine Initiative 2” und vom Europäischen Verband der pharmazeutischen Industrie unterstützt.
Identifizierung neuer Optionen für Patienten mit Hochrisikokrebserkrankungen
Die Krebsbehandlung hat sich in den letzten zehn Jahren erheblich verbessert, insbesondere dank eines revolutionären Ansatzes, bei dem das körpereigene Immunsystem zur Bekämpfung von Tumorzellen genutzt wird. Allerdings sprechen nicht alle Krebsarten auf diese Immuntherapien an, und die meisten entwickeln mit der Zeit eine Resistenz.
IMMUcan steht für „Integrated iMMUnoprofiling of large adaptive CANcer patient cohorts” (Integrierte Immunprofilierung großer adaptiver Krebspatientenkohorten). Zu den 34 Partnern zählen akademische Einrichtungen, klinische Zentren, Patientenorganisationen sowie KMU und Pharmaunternehmen. Das Projekt, das 2019 gestartet wurde und 2026 endet, wird von der Europäischen Union im Rahmen des Programms „Innovative Medicine Initiative 2” und vom Europäischen Verband der pharmazeutischen Industrie unterstützt.
Das von der EU finanzierte IMMUcan-Konsortium hat sich zum Ziel gesetzt, die Gründe für die Immuntherapie-Resistenz aufzudecken und wirksame Behandlungen für Patienten mit solchen Hochrisikokrebsarten zu identifizieren. Zu diesem Zweck werden die 34 Partner des Konsortiums
- umfassende, hochwertige Daten von über 2 700 Patienten aus 80 europäischen Krankenhäusern zu generieren und zu profilieren
- integrieren diese Daten in einen sicheren Tumorkartei;
- analysieren die Daten, um zu verstehen, wie Krebs- und Immunzellen interagieren und wie sich aktuelle Therapien auswirken.
Das ultimative Ziel ist es, vorherzusagen, welche Patienten am besten auf welche Behandlungen ansprechen, und eine präzise Onkologie sowie personalisierte Krebstherapien zu entwickeln.
IMMUcan wird gemeinsam von SIB, Merck, der Europäischen Organisation für Krebsforschung und -behandlung (EORTC), Gustave Roussy und Bayer geleitet. Unsere Gruppe Vital-IT Computational Biology leitet die Entwicklung eines speziellen Wissensmanagementsystems zur Speicherung und gemeinsamen Nutzung von Daten und Ergebnissen und arbeitet an der Identifizierung von Biomarkern zur Vorhersage von Behandlungsergebnissen. Die Gruppe koordiniert auch die groß angelegte, siebenjährige Zusammenarbeit und stellt anderen Arbeitsbereichen Datenintegrations- und Bioinformatik-Know-how zur Verfügung. Das ehrgeizige Projekt trägt zur Mission des SIB bei, Innovationen in Medizin und Gesundheit durch fundierte Kenntnisse biologischer Daten, modernste Technologien und interdisziplinäre Zusammenarbeit zu beschleunigen.
Durch die Möglichkeit für öffentliche und private Forscher, in einem „vorwettbewerblichen“ Raum gemeinsam an denselben hochwertigen Daten zu arbeiten, optimiert der IMMUcan-Tumoratlas Investitionen und erleichtert die effiziente Entwicklung neuer Krebstherapien.
Erstellung umfassender Patientendaten
Das Projekt erreichte Ende letzten Jahres einen wichtigen Meilenstein: Die Rekrutierung von Patienten mit fünf Krebsarten – Brust-, Darm-, Lungen-, Nieren- und Kopf-Hals-Krebs –, die verschiedene Behandlungen erhalten haben, ist abgeschlossen. Proben ihrer Tumore und ihres Blutes werden gesammelt und in einer hochmodernen Biobank gelagert und anhand standardisierter Protokolle umfassend profiliert.
Die Profilierung umfasst Genexpressions- und Mutationsanalysen, mikroskopische Bildgebung der Tumorpathologie und die Profilierung von Immunzellen mithilfe zweier leistungsstarker Techniken (Immunfluoreszenz-Bildgebung und bildgebende Massenzytometrie, IMC), mit denen die Position einzelner Zellen in und um einen Tumor (die Tumormikroumgebung) identifiziert werden kann. Die daraus gewonnenen molekularen, zellulären und räumlichen Daten werden anschließend mit klinischen Daten wie der Behandlungshistorie und den Behandlungsergebnissen der Patienten verknüpft.
Diese gewaltige Anstrengung umfasst umfassendere Patientenkohorten als bisherige Projekte zur Krebsprofilierung und ist die erste, die
- fokus auf Krebs im fortgeschrittenen Stadium
- patienten einbezieht, die kürzlich Standardbehandlungen wie Immuntherapien erhalten haben;
- eine derart umfassende Profilerstellung durchführt, einschließlich der Probenentnahme vor und nach der Behandlung und der bislang größten Sammlung von IMC-Einzelzellanalysen von Tumoren;
- eine hohe Datenqualität sicherzustellen;
- vertrauenswürdige KI mit realen, strukturierten Daten unterstützt wird.
Integration und Speicherung komplexer und sensibler Daten
Die Gruppe Vital-IT Computational Biology des SIB leitete die Konzeption und Entwicklung des Wissensmanagementsystems des Projekts zur Beschreibung, Harmonisierung, Integration und sicheren Speicherung der riesigen Menge an Patientendaten, die im Rahmen des Projekts generiert und zusammengestellt wurden. Dazu gehörten die Standardisierung von Medikamentennamen und anderen Behandlungsinformationen, die Entwicklung automatisierter Tools zur Verarbeitung von Patientendaten und die Einrichtung einer sicheren Datenbank zur Verwaltung, Analyse und Weitergabe der komplexen Datensätze und Ergebnisse unter Wahrung der Privatsphäre der Patienten.
Der daraus resultierende Tumordatabase umfasst auch ein Portal, über das die IMMUcan-Partner auf die Daten zugreifen, sie suchen, visualisieren und analysieren können. Die Arbeit stützte sich auf die bisherigen Erfahrungen der Gruppe in groß angelegten europäischen Projekten zum Thema Diabetes, wie beispielsweise der Diabetes-Plattform der Innovative Health Initiative (IMIDIA) und der RHAPSODY-Studie.
Weitere Informationen zur Arbeit von SIB im Rahmen von IMIDIA
Beschleunigung neuer Therapien durch sichere Datenanalyse
Der Tumordatabase wird auf BioMedIT gehostet, der von der SIB koordinierten nationalen Forschungsumgebung für die Verarbeitung gesundheitsbezogener Daten. Über einen kontrollierten Zugang untersuchen die IMMUcan-Partner die anonymisierten Daten, um herauszufinden, wie die Tumormikroumgebung aktuelle Therapien beeinflusst, gezieltere Behandlungsoptionen zu identifizieren und Behandlungshypothesen zu validieren, bevor kostspielige und zeitaufwändige klinische Studien initiiert werden – unter anderem mithilfe von KI-Analysen.
In diesem Zusammenhang führt die Gruppe Vital-IT Computational Biology fortgeschrittene statistische Analysen durch, um herauszufinden, welche Tumoreigenschaften als Biomarker für die Vorhersage von Behandlungsergebnissen dienen könnten. Die Gruppe vergleicht auch Daten aus den fünf Tumorarten, um gemeinsame und unterschiedliche Merkmale zu identifizieren.
Die Ergebnisse aller Analysen und Daten sowie die verbleibenden biologischen Proben werden schließlich für andere Forschungsprojekte unter denselben kontrollierten Zugangsbedingungen, die die Zustimmung und Privatsphäre der Patienten respektieren, zur Verfügung gestellt.
