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Forschung und Entwicklung im ZPM-Verbund

Die ZPM arbeiten in verschiedenen Projekten an der Umsetzung und Weiterentwicklung der Personalisierten Medizin. Dabei fokussieren wir uns auf die Weiterentwicklung der Diagnostik und Behandlung aber auch auf die Information aller beteiligten Personen und die Schaffung notwendiger Strukturen an den beteiligten Universitätskliniken und Partnerstandorten.

bwHealthCloud

Ziel des Projektes "bwHealthCloud" ist zunächst die Entwicklung einer digitalen Infrastruktur für die Vernetzung der ZPM in Baden-Württemberg. Diese landesweite Infrastruktur für den Datenaustausch im Bereich der Personalisierten Medizin, zunächst mit dem Schwerpunkt Onkologie, soll vor allem Behandler und Behandlerinnen sowie Forscherinnen und Forscher in verschiedenen Institutionen effizienter miteinander vernetzen und Barrieren zwischen den einzelnen Datenbeständen auflösen. Ziel ist zum einen die Schaffung einer breiten Wissensgrundlage auf Basis der pseudonymisierten Daten der Patienten und Patieninnen im ZPM aber auch die gegenseitige Qualitätssicherung der Behandlung in den ZPM. Die Auswertung der Daten erlaubt es z.B. aus der experimentellen Behandlung von Patientinnen und Patienten mit individuellen Heilversuchen Erkenntnisse zu ziehen. Beispielsweise warum diese bei bestimmten Mutationen besonders erfolgreich waren. Diese Erkenntnisse werden durch Publikationen der Öffentlichkeit als Erkenntnisgewinn zur Verfügung gestellt werden.

 

Leitung: Prof. Oliver Kohlbacher, Institut für Translationale Bioinformatik, Universitätsklinikum Tübingen

Partner: ZPM-Verbund

Laufzeit: Nov.2017-Nov. 2021

Förderung durch das Förderprogramm „Digitalisierung in der Medizin und Pflege“ des Ministeriums für Soziales und Integration, Baden-Württemberg.

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ZPM-Translationsprojekte

Im Rahmen des Projektes "ZPM-Netzwerk BW – Ausbildung einer regionalen Versorgungsstruktur der Personalisierten Medizin in Baden-Württemberg" werden ZPM-standortübergreifende Translationsprojekte durchgeführt. Durch die gebündelte interdisziplinäre Expertise der beteiligten Medizinerinnen und Mediziner sowie Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen soll die Personalisierte Medizin in zentralen Bereichen, wie der Diagnostik und der Therapieempfehlung durch die MTBs, weiterentwickelt und Forschungserkenntnisse zeitnah in der klinischen Praxis angewendet werden.

  • ANOVAGET - Annotierung und Visualisierung genomischer und transkriptomischer Daten für MTBs
  • Organoid-based pharmacotyping - für die Therapieentscheidung bei fortgeschrittenem Bauchspeicheldrüsenkrebs und Darmkrebs
  • PROMI – Personalisierte Radioonkologie durch molekular charakterisierte Tumore und immunologischem Ansprechen
  • ZPM Liquid - Nicht-invasive Diagnostik genetischer und epigenetischer Aberrationen sowie ultrasensitives Verlaufsmonitoring tumorspezifischer DNA-Veränderung mittels Liquid Biopsy in den MTB des ZPM-Verbunds
  • Composite (complex) predictive Biomarkers – Definition, Klassifizierung und Harmonisierung komplexer, prädiktiver Biomarker

 

ZPM-Translationsprojekt

ANOVAGET

Annotierung und Visualisierung genomischer und transkriptomischer Daten für MTBs

Molekulares Profiling, basierend auf den Ergebnissen von Next Generation Sequenzing (NGS) Analysen gehört zum Standard in Molekularen Tumorboards (MTBs). Dabei wird besonders auf Varianten und Alterationen der jeweiligen Patientinnen und Patienten eingegangen, sowie auch zunehmend das Transkriptom berücksichtigt, um die bestmöglichen Therapien, gestützt durch Annotationen und Publikationen auch abseits der Leitlinien, zu finden.
In diesem Verbund-Projekt sollen prototypische Softwareapplikationen zur Wissensanreicherung von Analyse-Ergebnissen erstellt werden. Diese Wissensquellen umfassen Annotierung, Visualisierung und Erweiterung der Patientendaten aus kuratierten öffentlichen Quellen und Datenbanken. Die damit erstellten individualisierten Patienten-Reports können in MTBs als Diskussionsgrundlage zur Entscheidungsfindung dienen.

Leitung: Prof. Dr. Dr. M.Börries, Universitätsklinikum Freiburg; Prof. Dr. Hans A. Kestler, Universität Ulm; Dr. Sven Nahnsen, QBiC der Universität Tübingen

Partner: ZPM-Freiburg, ZPM-Tübingen, ZPM-Ulm

Laufzeit: Juni 2020 - September 2022

Förderung im Rahmen des Förderprojektes "ZPM-Netzwerk BW" durch das Ministerium für Soziales und Integration, Baden-Württemberg.

ZPM-Translationsprojekt

Organoid-based pharmacotyping

für die Therapieentscheidung bei fortgeschrittenem Bauchspeicheldrüsenkrebs und Darmkrebs

Organoide sind kleine dreidimensionale Zellhaufen, die Organe in Teilen ihres Aufbaus und ihrer spezifischen Funktionen in Miniaturformat nachahmen können. Die Verwendung von Organoiden aus Zellmaterial von Patientinnen und Patienten als biologisches Modell für die Testung von individuellen Therapieregimen stellt auch bei fortgeschrittenem Kolorektalkarzinom und Pankreaskarzinom eine vielversprechende Methode dar. Dazu sollen in diesem Projekt gemeinsame Standards und Teststrategien entwickelt werden. Die Ergebnisse der Laboransätze können im ZPM-Verbund mit den tatsächlichen Verläufen der individuellen Therapien der Patienten und Patientinnen im MTB verglichen werden. So kann festgestellt werden inwieweit die Organoidmodelle geeignet sind um Therapieansprechen im Reagenzglas vorherzusagen.

Leitung: Dr. Ralph Fritsch, Universitätsklinikum Freiburg; Prof. Albrecht Stenzinger, Universitätsklinik Heidelberg; Prof. Dr. Thomas Seufferlein, Universitätsklinik Ulm; Dr. Daniel Dauch, Universitätsklinikum Tübingen

Partner: ZPM-Freiburg, ZPM-Heidelberg, ZPM-Tübingen, ZPM-Ulm

Laufzeit: Juni 2020 - September 2022

Förderung im Rahmen des Förderprojektes "ZPM-Netzwerk BW" durch das Ministerium für Soziales und Integration, Baden-Württemberg.

ZPM-Translationsprojekt

PROMI

Personalisierte Radioonkologie durch molekular charakterisierte Tumore mit immunologischem Ansprechen

Um eine Krebstherapie individuell auf jeden Patienten und jede Patientin zu zuschneiden, muss zuerst ein umfassendes Profil des Tumors erstellt werden. Dieses Profil beschreibt die besonderen molekularen Eigenschaften des Tumors. Aus den Daten des Profils kann abgeschätzt werden, wie wahrscheinlich es ist, dass der Tumor auf eine speziell auf dieses persönliche Profil ausgerichtete molekulartherapeutische Intervention reagieren wird. Um auch die Strahlentherapie zu personalisieren, wird im PROMI Projekt erforscht, ob und wie es möglich ist, aus dem molekularen Profil eines Tumors vorherzusagen, ob eine Strahlentherapie hilfreich sein wird und wenn ja unter welchen Bedingungen (z. B. Dosis, Lokalisation usw.). Dazu werden die molekularen Informationen, die im Rahmen des ZPM und des NCT-MASTER (Molecularly Aided Stratification for Tumor Eradication) Programms erhoben wurden, mit der klinischen Tumorantwort auf Strahlentherapie korreliert.

Leitung: Prof. Dr. Dr. Jürgen Debus, Universitätsklinikum Heidelberg

Partner: NCT Heidelberg, ZPM Tübingen, ZPM-Freiburg, ZPM-Ulm

Laufzeit: April 2020 - September 2022

Förderung im Rahmen des Förderprojektes "ZPM-Netzwerk BW" durch das Ministerium für Soziales und Integration, Baden-Württemberg.

ZPM-Translationsprojekt

LIQUID BIOPSIES

Nicht-invasive Diagnostik genetischer und epigenetischer Veränderungen in den MTB des ZPM-Verbunds

Tumorzellen geben DNA ins Blut ab. Die Analyse dieser im Blut zirkulierender Tumor-DNA wird Liquid Biopsy („flüssige Biopsie“) genannt und hat in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. Die Liquid Biopsy birgt einige Vorteile gegenüber den herkömmlichen Methoden. Zum einen kann sie im Rahmen einer Routineblutentnahme und zu jedem beliebigen Zeitpunkt durchgeführt werden und stellt somit kaum eine Belastung für den Patienten oder die Patientin dar. Dadurch kann sie zur nicht-invasiven Verlaufsbeurteilung und zum Erkennen von wachstumsfördernden Mutationen herangezogen werden. Das Mutationsmuster kann sich zwischen verschiedenen Zellen eines Tumors unterscheiden. Da bei der Liquid Biospy nicht nur punktuell ein Teil des Tumors untersucht wird, sondern Mutationen im gesamten Körper gleichzeitig aufgespürt werden können, kann sie zur Untersuchung von Unterschieden bezüglich der genetischen Muster genutzt werden. Ziel des Projekts ist die Etablierung von Liquid Biopsie- Technologien zur molekularen Charakterisierung von Krebspatienten in den MTB des ZPM Verbundes.

Leitung: Prof. Dr. Dr. Stefan Fröhling, NCT Heidelberg; Dr. Florian Scherer Universitätsklinikum Freiburg

Partner: ZPM-Freiburg, ZPM-Tübingen, ZPM-Ulm, ZPM Heidelberg

Laufzeit: Juni 2020 - September 2022

Förderung im Rahmen des Förderprojektes "ZPM-Netzwerk BW" durch das Ministerium für Soziales und Integration, Baden-Württemberg.

ZPM-Translationsprojekt

Composite (complex) predictive biomarkers

Definition, Klassifizierung und Harmonisierung komplexer, prädiktiver Biomarker

Um abzuschätzen, wie gut eine Krankheit auf eine medizinische Behandlung reagieren wird, benutzt man in der Medizin prädiktive („vorhersagende“) Biomarker. Einfache Biomarker sind zum Beispiel punktuelle Veränderungen im Erbgut. Manchmal ist eine Krebserkrankung aber auch ein Zusammenspiel verschiedener Faktoren. Es kann wichtig sein für die Wirksamkeit einer bestimmten Therapie herauszufinden, wie stark das Erbgut eines Tumors bereits verändert ist (Tumormutationslast) oder welche Genabschnitte verstärkt oder vermindert abgelesen und in Proteine übersetzt werden. Um diese komplexeren Biomarker bestimmen zu können, benötigt man oft verschiedenen Technologien und einzigartige Algorithmen. Ziel dieses Projektes ist es komplexe Biomarker, die aus mehreren Komponenten bestehen, in den ZPM zu etablieren. Dadurch werden die Vorhersagen über die Tumorantwort auf personalisierte und zielgerichtete Therapien verbessert.

Leitung: Prof. Dr. Albrecht Stenzinger, Universitätsklinikum Heidelberg

Partner: ZPM-Heidelberg, ZPM-Freiburg, ZPM-Tübingen

Laufzeit: Juni 2020 - September 2022

Förderung im Rahmen des Förderprojektes "ZPM-Netzwerk BW" durch das Ministerium für Soziales und Integration, Baden-Württemberg.

Komplexe Biomarker und ihre Rolle in der personalisierten Onkologie. Komplexe Biomarker und ihre Rolle in der personalisierten Onkologie.

ZPM-Netzwerk BW

Ausbildung einer regionalen Versorgungsstruktur derPersonalisierten Medizin in Baden-Württemberg

Das Projekt „ZPM-Netzwerk BW“ zielt auf den Aufbau einer regionalen Versorgungsstruktur, um die Diagnostik- und Behandlungsangebote der Personalisierten Medizin (PM) allen Patienten und Patientinnen im Land gleichermaßen zugänglich zu machen. Dabei wird neben der Versorgung auch die digitale Vernetzung der ZPM eine wichtige Rolle spielen. Dies soll zunächst im Bereich Tumorerkrankungen durch Kooperation der Zentren für Personalisierte Medizin (ZPM) an den Universitätskliniken mit den onkologischen Zentrenin der Region realisiert werden.

Ein weiteres Projektziel liegt in der Implementierung molekularer Boards neben den bisherigen molekularen Tumorboards (z. B. für chronisch-entzündliche Erkrankungen oder Infektionskrankheiten) als wichtigen Meilenstein für die Ausweitung der Indikationsgebiete der ZPM über die Onkologie hinaus.

Das ZPM-Netzwerk BW wird folglich erstmals eine flächendeckende, digital vernetzte Versorgungsstruktur der PM aufbauen, die eine rasche Rückführung von neuen Forschungserkenntnissen in die Versorgung erlaubt und das Behandlungsangebot bei schwerwiegenden Erkrankungen durch innovative Diagnostik, maßgeschneiderte Therapien und umfassende Datenerhebung nachhaltig verbessert.

Leitung: Prof. Dr. Nisar P. Malek, Universitätsklinikum Tübingen (zentrale Geschäftsstelle des ZPM Verbundes)

Partner: ZPM-Verbund

Laufzeit: Juni 2020-Febr. 2022

Förderung durch das Ministeriums für Soziales und Integration, Baden-Württemberg im Rahmen des Forums Gesundheitsstandort
Baden-Württemberg

ZPM Netzwerk BW

pmPortal

Mit dem Projekt „pmPortal“ sollen verschiedene Akteure und Akteurinnen und Ebenen der Personalisierten Medizin, mit dem Fokus der Onkologie, zusammengebracht werden. Ergebnis dieses Projektes ist unter anderem die Internetseite des ZPM-Verbundes. Das pmPortal an sich ist eine wichtige Anlaufstelle für Patientinnen und Patienten und Behandler und Behandlerinnen Es soll unkompliziert aufklären für wen die Ansätze der Personalisierten Medizin hilfreich sein können und Fragen hierzu klären bzw. die notwendigen Kontaktinformationen bereitstellen. Auf der Internetseite werden also zum einen Informationen bereitgestellt, zum anderen können im Hintergrund Dokumente ausgetauscht werden, die zum Beispiel der Optimierung der Abläufe der ZPM erleichtern. Wichtiger Aspekt des Projektes ist zudem die Harmonisierung, also Abstimmung, der einzelnen Prozesse der vier ZPM, um eine vergleichbare Versorgung an allen Zentren zu gewährleisten. Hierzu werden standardisierte Diagnostikprotokolle, abgestimmte Entscheidungsprozesse, validierte bioinformatische Analysen usw. entwickelt und an allen Zentren umgesetzt.

Leitung: Prof. Nisar Malek, Innere Medizin & ZPM, Universitätsklinikum Tübingen

Partner: ZPM-Verbund, regionale Netzwerkpartner

Laufzeit: Nov.2017-Nov. 2020

Förderung durch das Förderprogramm „Digitalisierung in der Medizin und Pflege“ des Ministeriums für Soziales und Integration, Baden-Württemberg.

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