Bei oligometastatischen Erkrankungen handelt es sich um Krebs, der zwar gestreut hat, aber nur in begrenztem Ausmass. Das CCCZ-Leuchtturmprojekt OMDZH erforscht, welche Patientinnen und Patienten und Patienten besonders gut auf eine gezielte, lokale Behandlung ansprechen und dadurch langfristig profitieren können.
Ausgangslage und Herausforderungen
Oligometastasierung beschreibt einen Zustand der begrenzten Metastasierung von soliden Tumoren, bei welchem durch die Kombination einer effektiven medikamentösen Therapie zusammen mit einer lokalen Therapie (z.B. Operation oder Strahlentherapie) aller sichtbaren Tumorherde eine Chance auf Langzeitüberleben oder sogar Heilung besteht. Das interdisziplinäre Forschungsteam hat sich die Aufgabe gestellt, das klinische und biologische Verständnis dieser limitierten Metastasierung zu verbessern, um kombinierte Behandlungsstrategien zu entwickeln, die die molekulare Heterogenität und individuelle Tumorbiologie berücksichtigen und gleichzeitig die persönliche Lebensqualität in die Patientenentscheidung einbinden.
OMD-ZH: Übersicht der 4 Arbeitspakete
Arbeitspaket 1 – Bildgebung und Krankheitsverlauf über die Zeit
Im Fokus dieses Arbeitspakets stehen PET/CT-basierte Bilddaten, die mithilfe KI-gestützter Verfahren quantitativ ausgewertet werden. Bislang wurden klinische Daten und PET-Bilddaten von mehreren hundert Patientinnen und Patienten identifiziert und in einer zentralen Datenbank zusammengeführt. Besonders hervorzuheben ist, dass bei ca. 350 Patientinnen und Patienten dieser Kohorte ca. zehn longitudinale PET-Untersuchungen vorliegen – ein wertvolles Subset zur Analyse individueller Krankheitsverläufe. Die Datensätze wurden bereits bereinigt und erste Korrelationsanalysen zwischen radiologischen Bildmerkmalen, Krankheitsprogression und Therapieantwort durchgeführt. Derzeit liegt der Fokus auf der Bereinigung der klinischen Daten sowie der Standardisierung der Auswertung, um ein besseres Verständnis oligometastasierter Krankheitsverläufe und belastbare integrierte (bildbasiert und klinisch) Risikostratifikation zu ermöglichen.
Das Verhalten von Tumoren bildbasiert (PET)
„Wir verfügen über eine der weltweit grössten PET-Kohorten zur oligometastatischen Erkrankung – das eröffnet uns einzigartige Möglichkeiten, das Verhalten dieser Tumoren bildbasiert zu verstehen und neue Biomarker für die Therapieentscheidung zu entwickeln.“
Arbeitspaket 2 – Gewebeanalysen zur Verschiedenartigkeit der Tumore
Im Zentrum dieses Arbeitspakets steht die genetische und immunologische Charakterisierung der Tumoren von oligometastasierten Patientinnen und Patienten. Aktuell stehen insbesondere Lungen- und Kopf-Hals-Tumoren im Fokus, bei denen sowohl Primärtumor- als auch Metastasenproben verfügbar sind. Durch die Analyse gepaarter Gewebeproben sollen Unterschiede zwischen Primärtumor und Metastasen aufgedeckt werden, die Rückschlüsse auf das biologische Verhalten der Erkrankung und mögliche therapeutische Konsequenzen erlauben. Die molekulare Bearbeitung der Proben umfasst zielgerichtete DNA-Sequenzierungen, immunhistochemische Färbungen sowie Tumor-Profiling. Ein erheblicher Teil der vorhandenen Proben wurde bereits erfolgreich sequenziert und erste Auswertungen zeigen, dass insbesondere auch anhand von sequentiellen Metastasen einzelner Patienten interessante Ableitungen über die Evolution von Tumorerkrankungen gemacht werden können. Die molekulare Heterogenität von oligometastatischen Tumoren könnte künftig als prognostischer Marker dienen, um Patientinnen und Patienten besser für eine personalisierte Therapie stratifizieren zu können.
„Die Analyse gepaarter Tumorproben eröffnet uns einen einzigartigen Einblick in die biologische Heterogenität und Evolution zwischen Primärtumor und Metastasen – ein entscheidender Schritt hin zur wirklich personalisierten Therapie bei oligometastasierter Erkrankung.“
Arbeitspaket 3 – Liquid Biopsy zur Therapieüberwachung
Arbeitspaket 3 konzentriert sich auf die Nutzung von Blut-basierten Markern, sogenannten «Liquid Biopsies» zur molekularen Überwachung des Krankheitsverlaufs. Im Zentrum steht dabei die Analyse von zirkulierenden Immunzellen und immun-onkologisch relevanten Biomolekülen. Zudem erfolgt die Asservierung von Plasma zur Isolation von zirkulierender Tumor-DNA (ctDNA). Diese Methode erlaubt es, minimale Resterkrankungen und Therapieansprechen auf molekularer Ebene unabhängig von bildgebenden Verfahren nicht-invasiv zu erfassen. In den letzten Monaten haben wir erfolgreich eine standardisierte Laborpipeline für die Aufarbeitung und Analyse der Blutproben etabliert. Erste Plasma-Analysen von immun-onkologische Biomolekülen aus peripherem Blut von Patienten mit oligometastatischem Lungenkrebs (und entsprechenden Kontrollkohorten von Patienten mit Lungenkrebs im Frühstadium) werden demnächst folgen.
„Die Liquid Biopsy ermöglicht uns, das Immunprofil im peripheren Blut, sowie Therapieansprechen und molekulare Rückfälle frühzeitig und nicht-invasiv zu erkennen – ein wichtiger Schritt hin zu einer dynamischen, individualisierten Behandlungsstrategie.“
Entscheidungsunterstützungssystem mit Hilfe einer Patienten-App
Arbeitspaket 4 – Partizipative Entscheidungsfindung via Patienten-App
Dieses Arbeitspaket verfolgt das Ziel, ein digitales Entscheidungsunterstützungssystem zu entwickeln, das Patientinnen und Patienten bei komplexen Therapieentscheidungen unterstützt. Im Zentrum steht eine iPad-basierte App, die in einem interdisziplinären und iterativen Entwicklungsprozess aufgebaut wurde – unter Einbezug von Radio-Onkologie, Onkologie, Chirurgie, Ethik, und Informatik. Die erste Version der App richtet sich an Patienten mit (oligometastasiertem) Prostatakarzinom und soll helfen, die Entscheidung über eine zusätzliche antihormonelle Therapie zur Radiotherapie auf Basis individueller Risiko- und Präferenzprofile zu treffen. Die ersten beiden Patienten konnten bereits im Rahmen eines Pilotversuchs eingeschlossen werden. Dabei wurden strukturierte Daten zur Lebensqualität, zu Behandlungserwartungen und zur individuellen Priorisierung von Therapiezielen erhoben.
Zudem wurden Inhalte, Visualisierungen und Entscheidungshilfen gemeinsam mit Ärztinnen und Ärzten und Patienten getestet und weiterentwickelt. Der Fokus liegt darauf, nicht nur medizinische Fakten, sondern auch persönliche Wertvorstellungen in die Therapieentscheidung zu integrieren. Ein zentrales Element ist die Erhebung von patientenberichteten Ergebnissen („PROMs“) und von „Decision Regret“ – also dem späteren Bedauern über eine getroffene Entscheidung. Die gesammelten Daten werden derzeit systematisch ausgewertet, um die App weiter zu verfeinern und die Nutzerführung sowie medizinische Inhalte evidenzbasiert anzupassen.
„Gerade in Situationen mit Entscheidungsspielraum ist es essenziell, die Perspektive der Patientinnen und Patienten systematisch einzubeziehen – mit unserer App schaffen wir eine evidenzbasierte Grundlage für informierte, individuelle Therapieentscheidungen bei oligometastasierten Patientinnen und Patienten.“
Nächste Schritte
In den kommenden Monaten stehen die Weiterentwicklung und Fertigstellung der einzelnen Arbeitspakete im Vordergrund. Bei der Bildgebung sollen die KI-gestützten Analysen auf Basis der gereinigten PET/CT-Daten abgeschlossen und mit klinischen Endpunkten korreliert werden. Im molekularen Teilprojekt wird die Sequenzierung zusätzlicher Gewebeproben fortgeführt und mit einem Digital Spatial Profiling mit vertiefter bioinformatischer Auswertung ergänzt, um differenzierende Marker zwischen Primärtumor und Metastasen zu identifizieren.
Bei der Liquid Biopsy liegt der Fokus auf der Vervollständigung der Probensammlung zur anschliessenden kollektiven Analyse der Immun-Signatur im peripheren Blut sowie der Integration molekularer Verlaufsdaten in die Therapiebewertung. Für die App-basierte Entscheidungsunterstützung stehen eine breitere Testung in der Prostatakrebs-Kohorte sowie der Einschluss weiterer Patienten an.
Die ersten Ergebnisse aus allen Teilbereichen werden derzeit für Präsentationen auf nationalen und internationalen Fachkongressen aufbereitet. Darüber hinaus sind mehrere wissenschaftliche Publikationen geplant, um die Erkenntnisse der Fachwelt und der klinischen Praxis zugänglich zu machen. Ziel ist es, den Wissenstransfer zu fördern und konkrete Impulse für die individualisierte Therapie oligometastasierter Krebserkrankungen zu setzen.
Unsere Vision: Gezielte, lokale Behandlung
OMD-ZH verfolgt das Ziel, neue Entscheidungsgrundlagen für die individualisierte Therapie zu schaffen. Durch die Kombination aus bildgebenden, molekularen und patientenbezogenen Daten soll in Zukunft präziser vorhergesagt werden können, welche Patientinnen und Patienten von einer kurativen lokalen Therapie profitieren. Damit ebnet das Projekt den Weg für eine neue Ära der präzisionsmedizinischen Behandlung bei metastasierten Krebserkrankungen – datenbasiert, individuell und interdisziplinär.
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Interdisziplinäre Forschungsteams übertragen Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung in die klinische Anwendung und entwickeln neue Behandlungskonzepte gegen Krebs.
