Präzisionsmedizin: Auf den Krebs zugeschnittene Therapie

Wir erfassen die Genexpression und gleichzeitig ALLE im Tumor vorhandenen Mutationen in Genen. Beide Ebenen, die der Genexpression und der Mutationen werden zusammengefasst und mit neusesten wissenschaftlichen Erkennntniseen abgeglichen und können so zu einer therapeutischen Entscheidungshilfe führen. Alle uns verfügbaren wissenschaftliche Erkenntnisse werden hierzu über Datenbankabfragen automatisiert und fliessen direkt in die Entscheidung ein.

Unser Verfahren geht über die sonst bereits teilweise verwendeten Verfahren weit hinaus, bei welchen lediglich einzelne Gene (z.B. HER2 oder BRCA2) untersucht werden und liefert ein sehr viel genaueres Abbild des Tumors.

Unsere Analysen ermitteln auch den sogannanten “Mutational Tumor Load” oder “Mutational Tumor Burden”, die Zahl an Mutationen, die in den Genomen einer Mischung aus Tumorzellen vorkommen. Diese Zahl ist, zusammen mit von uns  erhobenen Daten über die Expression von  Immun-Checkpoint inhibitoren, ein entscheidender Faktor für den Erfolg von Immunotherapien (siehe A.Ribas, NEJM, N Engl J Med 2015; 373:1490-1492).

Hintergrund:

Jede Krebserkrankung ist einzigartig: Tumorzellen besitzen ein eigenes genetisches Programm, um z.B. die Immunantwort zu überleben. Das Programm wird bestimmt durch die Basenabfolge des Genoms und durch epigenetische Veränderungen (z.B. Methylierung von Basen). Es führt zu einer geänderten Expression von Genen und anderen Elementen (z.B. smallRNAs). Kennt man das Programm, kann heute bereits in einigen Fällen eine genau darauf abgestimmte Therapie gewählt werden („personalized cancer care“, “personalisierte Krebstherapie”, “Präzisionsmedizin”).

Mit Hilfe von Next Generation Sequencing kann dieses Programm erstmals zu relativ geringen Kosten sehr genau analysiert werden. Hierdurch ergeben sich völlig neue, vielversprechende Therapiemöglichkeiten. Die personalisierte Krebsbehandlung läutet eine neue Ära in der Krebsmedizin ein und wird bereits eingesetzt, v.a. in den USA aber auch am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg. Sie steht aufgrund der hohen Kosten und Neuartigkeit jedoch nur einem geringen Anteil der Patienten zu Verfügung. Dies wollen wir ändern.

Grafik_Tumoranalyse_RNA_weiss_S1

Aktuell stehen bei den meisten versuchen, eine Krebstherapie gezielt auszurichten, Mutationen der DNA im Tumor im Vordergrund. Bei einigen Tumoren wird bereits seit einigen Jahren die Genaktivität (= Genexpression) von bestimmten Genen untersucht. Diese zeigt an, welche Stoffwechselwege in dem Tumor besonders wichig sind. Nach der Identifikation dieser Stoffwechselwege kann in einigen Fällen heute schon aus dem Repertoir bereits zugelassener Medikamente dasjenige ausgewählt werden, das diese Stoffwechselwege am besten blockiert. Zudem kann durch den Vergleich der Genexpressionsmuster mit solchen aus anderen Tumoren überprüft werden, ob es Ähnlichkeiten zu solchen gibt, die bereits erfolgreich behandelt werden konnten. Der Patient kann dann die gleiche Behandlung erhalten. Auf unseren Hochleistungsrechnern vergleichen wir hierfür die Genexpressionsmuster eines Tumors mit allen bereits in großen Datebanken verfügbaren Informationen (z.B. TCGA).

Im Moment wird ein Krebs meist entsprechend seiner Herkunft behandelt: Ein Leberkrebs wird wie ein Leberkrebs behandelt, ein Lungenkrebs wie ein Lungenkrebs. In vielen Fällen hat sich die Therapie seit 20 Jahren nicht verändert. Tatsächlich kann aber ein bestimmter Lungenkrebs einem anderen Leberkrebs ähnlicher sein, als einem anderen Lungenkrebs. Entscheidend für die Behandlung ist somit vielmehr sein spezifischer Stoffwechsel und nicht nur seine Herkunft.

Für das Überleben des Tumors hat dieser ein großes Repertoire an Möglichkeiten. Inzwischen wurden etwa 2000 Gene gefunden, die im Zusammenhang mit Krebs stehen. Dank unseres MACE Verfahrens können wir die Aktivität aller Gene zu wesentlich geringeren Kosten erfassen, als dies mit anderen Verfahren möglich ist.

Wir haben in den letzten Jahren statistische Verfahren erarbeitet, um die wichtigsten Stoffwechselwege und Transkripte mit sehr großer Sicherheit zu identifizieren. Dies ist nicht immer möglich, aber oft.

Heute sind bereits einige Genveränderungen bekannt,  für die in klinischen Studien gezeigt werden konnte, dass eine bestimmte Behandlung erfolgsversprechend ist.  Diese sognannten “actionable mutations” werden bei unserem Ansatz als erstes abgefragt. Sind diese Mutationen jedoch nicht vorhanden, steht die Genexpressionsanalyse im Vordergrund der Analyse. Im Moment finden weltweit klinische Studien statt, die wir genau verfolgen und alle Ergebnisse sogleich in unsere Analysen einbeziehen. Augrund der Logik unserers Ansatzes  vertrauen  heute schon viele Ärzte unseren Daten. Alle Optionen werden eng mit den behandelnden Ärzten diskutiert, die letztlich über die Therapie entscheiden. Die Analysen stellen somit eine auf molekularen Daten basierende Zweitmeinung dar.

Unsere Analysen sind nur zur Forschungszwecken geeignet.