M²OLIE hat das Ziel, Krebs zu einer chronischen Krankheit zu machen

GMV ist das einzige spanische Unternehmen unter den 28 Mitgliedern, die den deutschen Forschungscampus M²OLIE (Mannheim Molecular Intervention Environment) bilden, der bereits seit zehn Jahren die Zusammenarbeit zwischen klinischer und technologischer Forschung sowie der Industrie fördert. Dort arbeitet ein Team aus Medizinern, Ingenieuren, Informatikern, Ökonomen und Datenwissenschaftlern daran, mit Hilfe von Robotik und Informationstechnologien als Alliierten die Grenzen der herkömmlichen Medizin zu überwinden und die Anwendung personalisierter Präzisionsmedizin zur Krebsbehandlung zu beschleunigen. Finanziert durch das deutsche Ministerium für Bildung und Forschung wird damit angestrebt, Krebs in eine chronische Erkrankung zu verwandeln und zwar auch in den Fällen, für die zur Zeit eine schlechte Prognose gilt, wie die Verläufe mit Oligometastase. Dazu sollen den Patienten personalisierte, präzise und schnelle Behandlungen zuteil werden, die eine bestmögliche Lebensqualität bewirken.

Die aktuelle Behandlung von Patienten mit oligometastatischen Tumoren (die entstehen, wenn Krebszellen aus dem ursprünglichen Tumor durch den Organismus wandern und an einer oder mehreren unterschiedlichen Stellen des Körpers eine geringe Zahl neuer bzw. metastatischer Tumore bilden) bietet noch reichlich Spielraum für Verbesserungen, zumal hier die Mehrzahl der durch diese Krankheit bedingten Todesfälle auftreten. Das Problem ist, dass bei Patienten mit oligometastatischen Tumoren der Primärtumor zwar oft mit guter Prognose bekämpft werden kann, im weiteren Verlauf aber häufig eine bis fünf progressive metastatische Läsionen in der Leber und im Gehirn entstehen, die dann die Hauptursache für den Tod der Tumorpatienten verantwortlich sind (Lebermetastasen werden bei 70 % der Verstorbenen und Gehirnmetastasen bei etwa 20 % aller Tumorpatienten festgestellt). Dies ist eine gute Rechtfertigung für das Ziel des Forschungscampus M²OLIE, dessen halbe Projektzeit mittlerweile überschritten ist und der mit Finanzmitteln für zehn weitere Jahre Forschung ausgestattet ist.

In der ersten Phase dieser Forschung wurde ein individualisierter Ansatz erkundet, der auf elektronischen Informationen über den Patienten, neuen Techniken zur Bildauswertung und der Nutzung von Robotern für die Durchführung von Biopsien und chirurgischen Eingriffen beruhte. Angestrebt wird damit unter anderem, Erkrankte in einem geschlossenen und integrierten Kreislauf zu behandeln, der den Ablauf beschleunigt, so dass von der Patientenaufnahme bis zur therapeutischen Intervention nur ein Tag vergeht. Des Weiteren bezogen sich die Arbeiten auf die molekulare Klassifizierung der Tumoreinheiten mittels Massenspektrometrie und die Organisation von Ad-hoc-Tumormarkern für therapeutische Entscheidungen. All dies wird von drei Arbeitspaketen abgedeckt: M²IBID zur bildgestützten Diagnostik und Intervention sowie Molekularanalyse; M²INT zur Automatisierung und robotergestützten Biopsie und Intervention sowie M²DATA zum Konzeptentwurf für einen Prozess zur Bereitstellung von Daten, die M²OLIE umfassen.

Höhere Präzision bei Diagnosen und chirurgischen Eingriffen

Gegenwärtig erhält die Mehrzahl der Patienten mit metastatischem Krebs nur eine systemische Therapie, also die gleiche Behandlung zum Zerstören der Krebszellen in beliebigen Teilen des Körpers. Jedoch können die Molekulareigenschaften der Metastasen sehr unterschiedlich sein und sich auch von denen des Primärtumors unterscheiden. Zu den neuen Schwerpunkten von M²OLIE sticht gehört daher ein Therapieansatz abhebt, der für den jeweiligen Tumor spezifische Ziele anvisiert. Dazu müssen innovative Methoden für eine auf präziser Bildgebung und Molekularanalyse basierende Diagnose, sowie zur Roboterunterstützung bei der Vornahme von Biopsien und chirurgischen Eingriffen entwickelt werden. 

Wie Carlos Illana als Produktverantwortlicher bei Secure e-Solutions von GMV erklärt, ermöglicht konkret bei der Behandlung metastatischer Tumore der Einsatz von Verfahren zur intraoperativen Strahlentherapie eine verdichtete Doppelbehandlung mit operativer Entfernung und Bestrahlung, mit der die Weiterverbreitung des Tumors eingeschränkt werden kann. Hinzu kommt eine adjuvante Therapie, die einen besseren Schutz der gefährdeten Organe und eine kürzere Behandlungszeit im Krankenhaus bewirkt, so dass sich die Lebensqualität der Patienten verbessert und ihr Infektionsrisiko sinkt.

Dazu arbeitet GMV im Bereich der strahlenchirurgischen Planung an einer „Technologie, mit der sich die zur intraoperativen Behandlung eingesetzten hohen Dosen mit großer Präzision und Sicherheit verabreichen lassen“, erläutert der Experte des Unternehmens. Ihr Beitrag zum Austrocknen von Tumoren und zum Verabreichen der Dosis beruht auf der chirurgischen und strahlentherapeutischen Navigation und Planung. Wie Carlos Illana weiter erklärt, „bewirken die bei intraoperativen Verfahren angewandte Navigation und Simulation eine höhere Präzision der chirurgischen Eingriffe und strahlentherapeutischen Verfahren“.

Hier ist daran zu erinnern, dass GMV seit Jahren technologisch führend bei Vorhaben zur Navigation, Simulation und Bildverarbeitung im Rahmen intraoperativer Verfahren ist, die Chirurgen und strahlentherapeutischen Onkologen Werkzeuge an die Hand geben, mit denen sie präziser arbeiten können.  

Im zweiten Förderzeitraum von M²OLIE werden die in der ersten Periode erfolgreich abgeschlossenen Entwicklungen und Forschungen integriert und implementiert, und in einen „Prozess mit geschlossenem Regelkreis“ eingebunden, in dem die in dieser Zeit gewonnenen Erfahrungen und Rückmeldungen zur kontinuierlichen Verbesserung herangezogen werden, so dass sich dieser Prozess unter Einsatz automatisierter Verfahren zeit- und kosteneffizient gestaltet. Bis zum Abschluss des zweiten Förderzeitraums wird dieser „Prozess mit geschlossenem Regelkreis“ bei Tumorpatienten klinisch evaluiert, die für alle Metastasen eine individualisierte und minimal invasive Therapie erhalten.

Im Video https://youtu.be/XDYJvaA_zaw erläutern die Professoren und Doktoren Stefan Schönberg, Direktor der Klinik für Radiologie und Nuklearmedizin im medizinischen Zentrum der Universität Mannheim; Carsten Hopf, Leiter des Zentrums für Massenspektrometrie und Optische Spektroskopie (CeMOS) an der Hochschule für Technik und Wirtschaft Mannheim; Frank Zöllner, Leiter der Medizinischen Bildgebung (MRT, CT, Röntgen) und Bildanalyse sowie Computergestützte Klinische Medizin im Institut für Intelligente Systeme in der Medizin im medizinischen Zentrum der Universität Mannheim sowie Jan Stallkamp, Direktor des gleichen Instituts, einige entscheidende Punkte der Bedeutung der Forschungen im Rahmen von M²OLIE.

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