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AUF DER SUCHE NACH DER PASSENDEN THERAPIE

Mit Genen und Daten zur Hightech-Krebsmedizin der Zukunft

Künstliche Intelligenz, Big Data – und maschinelles Lernen. Wer diese Schlagworte hört, denkt vielleicht zunächst an IT. An intelligente Fabriken, Roboter in der Fertigung und freundlich sonore Stimmen, die uns im Kundenservice begrüßen. Aber denken wir an die Medizin – oder gar die Krebsforschung – eine der letzten Festungen der klassischen Naturwissenschaft?

Die Entwicklung der Hightechmedizin trägt mit dazu bei, dass noch präzisere Behandlungsmöglichkeiten gegen Krebs entwickelt werden können. (Bild: Janssen-Cilag GmbH)
 

 

Die Antwort ist oftmals nein – dabei sollten wir das definitiv. Denn durch neue Technologien und die Digitalisierung können große Mengen ganz unterschiedlicher Daten gesammelt, verknüpft und ausgewertet werden. Die Technologien haben in den vergangenen Jahren einen Quantensprung gemacht – und dadurch auch die Medizin nach vorne gebracht. Heute sprechen wir von Hightechmedizin.

Insbesondere die Krebsmedizin hat sich dabei erheblich weiterentwickelt: Welche Krebstherapie spricht bei welchen Patient:innen am besten an? Wie unterscheiden sich Tumorzellen von gesunden Zellen? Und wie können Tumore am besten bekämpft werden? Die Technologie liefert uns Antworten zu diesen Fragen. Und auf Basis dieser Antworten ist es so teilweise schon heute möglich, Krebspatient:innen eine gezielte und individuelle passende Therapie zukommen zu lassen.

Je mehr Wissen, desto präziser die Behandlung

Daten sind die Basis für die Präzisionsmedizin, oft auch unter den Begriffen „personalisierte“ oder „individualisierte“ Medizin bekannt, die insbesondere in der Krebsbehandlung immer stärker in den Fokus rückt. Sie beruht auf spezifischem Wissen über den jeweiligen Tumor, seine Ursachen und Entstehungsprozesse, aber auch auf Informationen über die Patient:innen und deren Umwelt, Lebensweise und Bedürfnisse. 

Denn: Je mehr wir dazu wissen, desto besser kann eine Krebserkrankung behandelt oder früh erkannt werden. „Neues Wissen über die molekularen Prozesse des Lebens erweitert das Verständnis von Gesundheit und Krankheit. Die individualisierte Medizin will dieses Wissen für alle nutzbar machen: für maßgeschneiderte Prävention, Diagnose und Therapie,“ fasst das Bundesministerium für Bildung und Forschung auf seiner Webseite den Anspruch der individualisierten Medizin zusammen.1

Fortschritt ermöglicht Präzisionsmedizin

Seit dem Jahr 2000 gilt unser menschliches Erbgut (medizinisch: Genom) als vollständig entschlüsselt.

Entschlüsselt sind damit immerhin nicht weniger als 3,2 Milliarden Basenpaare.2 Diese geben nicht nur Aufschluss darüber, welche Haar- und Augenfarbe wir haben, sondern beispielsweise auch darüber, wie anfällig wir für bestimmte (Krebs-) Erkrankungen sind. Das Wissen um molekulare Merkmale hat die Art, wie wir Krebs verstehen und behandeln, völlig verändert: Krebs wird heute als Erkrankung verstanden, deren Ursache maßgeblich in den Genen liegt.3

3,2 Milliarden Basenpaare: Allein diese unglaubliche Zahl legt nahe, dass es in der Präzisionsmedizin besonderer Technologie bedarf, die in der Lage ist, eine so große Menge an Daten zu speichern, zu verarbeiten und in Informationen übertragen zu können. Schließlich lassen sich erst mithilfe dieser Daten die Zusammenhänge über die Entstehung und das „Verhalten“ von Krebs immer besser verstehen.

Heute wissen wir zum Beispiel, dass jeder Krebs anders ist – und auf unterschiedliche Behandlungsansätze besser oder schlechter reagiert. So konnten bereits bei verschiedenen Tumoren bestimmte Merkmale bzw. Veränderungen in den Genen oder auf den Oberflächen der Krebszellen (sogenannte Bio- oder Tumormarker) festgestellt werden, die für die Entstehung und die weitere Ausbreitung der Erkrankung verantwortlich sind.

Eine Tatsache, die dazu geführt hat, dass die Medizin Krebs nicht mehr nur nach dem Ort im Körper, an dem er auftritt, unterscheidet. Vielmehr erfolgt die Einordnung zunehmend anhand der genannten Biomarker.4 Die Konsequenz: Es gibt heute häufig nicht mehr „die eine“ Behandlung für alle Patient:innen mit beispielsweise Lungen- oder Prostatakrebs.

Im Gegenteil – die für die/den einzelne:n Patient:in passende Behandlung wird unter Berücksichtigung der individuellen Besonderheiten der Patient:innen und abhängig von den spezifischen Merkmalen des Tumors ausgewählt.

Krebszellen und gesunde Zellen unter dem Mikroskop. (Bild: Janssen-Cilag GmbH)
 

 

Biomarker ermöglichen neue Behandlungsansätze

Biomarker bilden dabei auch den Schlüssel für die Entwicklung neuer, hochpräziser Behandlungsansätze in der Krebsmedizin. Denn dort stellen sie tumorspezifische Angriffspunkte dar. Da diese bei gesunden Zellen selten bis gar nicht vorkommen, sollten diese auch wenig bis keinen Schaden nehmen. Vor allem die Krebszellen gilt es zielgerichtet zu zerstören.

„Aus unserer Sicht kann die Präzisionsmedizin unsere Gesundheitsversorgung sicherer und effizienter machen. Sie ermöglicht es uns, Menschen mit Krebs gezielter zu helfen und kann die typischen Nebenwirkungen der klassischen Chemo- und Strahlentherapie vermeiden,“ weiß Dr. Ralf Angermund, Medizinischer Direktor Hämatologie bei Janssen Deutschland. Der studierte Humanmediziner ist bereits seit mehr als zwei Jahrzehnten für das forschende Pharmaunternehmens tätig.

Beispiele aus der Praxis: So funktioniert Präzisionsmedizin

Ein Beispiel aus der Onkologie macht deutlich, wie die Präzisionsmedizin funktionieren kann: So lässt sich beispielweise bei einigen Tumorarten mit einem Test genau feststellen, welche Gene im Tumorgewebe eines Patienten bzw. einer Patientin mutiert sind.

Davon ausgehend kann der Arzt oder die Ärztin dann schauen, welche Behandlungskonzepte bei dieser Mutation in Frage kommen und unter Berücksichtigung weiterer Faktoren die individuell bestmögliche Therapie für den/die Patient:in auswählen. Denn der Test erlaubt es, eine Vorhersage treffen zu können, ob der Patient bzw. die Patientin von der Therapie profitieren kann. „Uns bei Janssen ist wichtig, dass Patient:innen möglichst nur Medikamente bekommen, die ihnen auch helfen können und nicht durch unnötige Behandlungen belastet werden. Deshalb entwickeln wir neben immer präziseren Therapieoptionen auch die begleitenden Diagnosemöglichkeiten,“ erklärt Dr. Ralf Angermund.

Doch das Potenzial der neuen Technologien ist damit noch lange nicht erschöpft. Auch wenn die Diagnose feststeht und klar ist, mit welchem Krebs man es zu tun hat, kommen Daten zum Tragen: Daten zur Lebensweise, Umweltfaktoren und Bedürfnissen des/der Patient:in.

„Die Digitalisierung und neue Technologien ermöglichen uns heute aus enormen Datenmengen (Big Data) wichtige Erkenntnisse für Forschung und Klinikalltag zu gewinnen. Insbesondere in der Nutzung von Daten aus dem Versorgungsalltag, sogenannten Real World Data (RWD), sehen wir bei Janssen ein großes Potenzial, die Krebsversorgung noch effizienter, individuell und patientenzentrierter zu gestalten“, so Angermund. Das gilt insbesondere auch für Daten zu dem Erfolg der Behandlung sowie dem weiteren Krankheitsverlauf.

Doch eine wichtige Herausforderung bleibt: Längst nicht überall gelingt es bisher aufgrund begrenzter zeitlicher und finanzieller Ressourcen, Daten zu strukturieren und zu teilen. Auch das Thema Datenschutz spielt hier eine wichtige Rolle.

„Disease Interception“ setzt vor der Diagnosestellung an

Doch Experten sehen noch Luft nach oben, wenn es um die zukünftige Entwicklung von Hightech-Medizin geht. „Wir stehen vor einem echten Paradigmenwechsel“, sagt Andreas Gerber, Deutschlandchef von Janssen, im Gespräch mit der Ärztezeitung.5

Dabei spricht Gerber auch das Thema „Disease Interception“ an. Das bedeutet übersetzt so viel wie das „Unterbrechen einer Erkrankung“. Demzufolge sollte es ein wichtiger Teil des anhaltenden medizinischen Fortschritts sein, Betroffene – wo immer es möglich ist – deutlich früher zu diagnostizieren und zu therapieren, um den Krankheitsprozess so noch im präklinischen Stadium aufzuhalten und das Auftreten von Symptomen zu vermeiden. Dieser Ansatz ist ethisch äußerst komplex und bedarf der Klärung von Fragestellungen die weit über die Medizin hinausgehen.

So groß das Potenzial der neuen Technologien gerade im Hinblick auf die Präzisionsmedizin ist, so gibt es auch zahlreiche Herausforderungen auf dem Weg zu einer breiten und effektiven Anwendung. Es braucht einheitliche Rahmenbedingungen, wie Daten strukturiert erfasst, gespeichert und analysiert werden.

Zudem muss die Qualität, die Sicherheit und der Schutz der Daten jederzeit gewährleistet sein. Eine große Aufgabe, die nur zu gemeinsam von allen beteiligten Akteuren aus Forschung, Gesundheitswesen, Forschungsförderung, Politik, Wirtschaft und Gesellschaft, bewältigt werden kann. Und doch: Die Möglichkeiten, die wir in der Krebstherapie heute haben, kann vielen Patienten Zuversicht geben. Und die Chance auf ein langes, selbstbestimmtes Leben.

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Quellen:

1 Bundesministerium für Bildung und Forschung. Individualisierte Medizin: https://www.bmbf.de/de/individualisierte-medizin-378.html, Abruf am 17.09.2020

2 Nationales Genomforschungsnetz. „Wenn die Welt an einem Strang zieht: Das Humangenomprojekt“: http://www.ngfn.de/index.php/article_228/verstehen_der_menschlichen_erbsubstanz.html,  Abruf am 17.09.2020

3 Nationales Genomforschungsnetz. “International Cancer Genome Consortium“: http://www.ngfn.de/de/international_cancer_genome_consortium_.html, Abruf am 17.09.2020

4 ONKO Internetportal.Biomarker: Basis für die personalisierte Krebsmedizin. https://www.krebsgesellschaft.de/onko-internetportal/basis-informationen-krebs/basis-informationen-krebs-allgemeine-informationen/biomarker-basis-fuer-die-person.html,  Abruf am 17.09.2020

5 van den Bergh, Wolfgang. „Eine Chance, Medizin neu zu entdecken – Interview mit Andreas Gerber“: https://www.aerztezeitung.de/Politik/Eine-Chance-Medizin-neu-zu-denken-254313.html, Abruf am 17.09.2020

 

Janssen-Cilag GmbH, EM-42074

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