Metabolische Signalwege als neues Konzept für die Risikoabschätzung bei Brustkrebs
Das HITS ist Partner des internationalen Forschungskonsortiums “MESI-STRAT”, das die Wechselwirkungen im Stoffwechsel von Brustkrebszellen und onkogenen Signalwegen mithilfe der Systemmedizin untersucht. Dem Konsortium wurden dazu von der Europäischen Union rund 6 Millionen Euro über einen Zeitraum von fünf Jahren zur Verfügung gestellt. Hauptziel des Fünfjahresprojekts ist die Entwicklung neuer Modelle zur wissensbasierten Stratifizierung von Patientinnen in Untergruppen für gezielte Interventionsmaßnahmen. Die Gruppe “Scientific Databases and Visualization” (SDBV) am HITS betreut die Plattform “Modell- und Datenmanagement“ des Projekts.
Brustkrebs ist eine komplexe Erkrankung mit einer hohen Prävalenz sowohl in der Europäischen Union als auch weltweit. 75-80% der Patientinnen haben östrogenrezeptorpositive (ER-)Tumore und werden deshalb mit endokrinen Therapien behandelt, die das Wachstum von ER-Tumoren äußerst wirksam hemmen können. Dennoch erleidet ein signifikanter Anteil der Patientinnen in der Folge einen Rückfall mit metastasierendem Brustkrebs und die Rezidivrate ist in den letzten 20 Jahren fast konstant geblieben.
Stoffwechsel von Brustkrebszellen – ein neues Konzept zur Patientenstratifizierung
MESI-STRAT entwickelt Marker-Panels für Stoffwechselprodukte, die in biologischen Flüssigkeiten gemessen werden und die Stratifizierung der Patientinnen, Resistenzüberwachung und klinische Entscheidungsfindung während der endokrinen Therapie ermöglichen. Dabei handelt es sich um ein neuartiges Konzept, da der Stoffwechsel von Brustkrebszellen für Diagnose und Therapie bislang unzureichend untersucht ist. Nach erfolgreicher Validierung in vorklinischen Modellen werden die prädiktiven Marker-Panels und die damit verbundenen Behandlungen von den klinischen und industriellen Partnern in MESI-STRAT gemeinsam untersucht. Eine einzigartige Sammlung von passendem Brustkrebsgewebe, Serum und mehr als 10 Jahren Follow-Up der Patientenorganisation und MESI-STRAT Co-Koordinatorin “Patients’ Tumor Bank of Hope” (PATH, http://path-biobank.org/index.php/en/) ist unverzichtbar für die Längsschnittanalyse von endokriner Therapieresistenz und Rezidiv.
Forschungsziele und Ansatz
Das MESI-STRAT-Konsortium untersucht die Wechselwirkungen im Stoffwechsel von Brustkrebszellen und onkogenen Signalwegen (MEtabolic SIgnaling) mithilfe der Systemmedizin. Dabei entwickelt MESI-STRAT neue Modelle zur wissensbasierten Stratifizierung von Patientinnen in Untergruppen mit unterschiedlichen Mechanismen der Resistenz gegen endokrine Therapien (ET). Das Ziel von MESI-STRAT ist, prädiktive Pipelines zu schaffen für (i) die Stratifizierung von Patientinnen vor und während der endokrinen Therapie, (ii) die Bewertung des Rezidivrisikos nach Beendigung der endokrinen Therapie, (iii) Marker-Panels zur Steuerung etablierter zielgerichteter Therapien für ET-resistente Patientinnen sowie ein (iv) neuartiges ET-Resistenzmechanismus-basiertes Therapiedesign aufzubauen.
Ein europaweites Team von Onkologen, theoretisch und experimentell arbeitenden Biowissenschaftlern und Bioinformatikern entwickelt dazu neue computergestützte Modelle in Kombination mit Netzwerkanalysen und Pharmakogenomik, um Multi-Omics-Daten zu integrieren und Stoffwechsel- und Signalisierungsnetzwerke zu erforschen, die endokrine Therapieresistenzen erzeugen.
Das MESI-STRAT-Konsortium
MESI-STRAT ist ein auf 57 Monate angelegtes Projekt mit einem Fördervolumen von 5,95 Millionen Euro, das von Prof. Kathrin Thedieck an der Universität Innsbruck geleitet wird. Dr. Tobias Anzeneder von der deutschen Patientenorganisation PATH Biobank ist der MESI-STRAT Co-Koordinator.
Dr. Wolfgang Müller ist Leiter der Gruppe SDBV am HITS. Zusammen mit Dr. Sushma Grellscheid von der Universität Bergen in Norwegen ist er verantwortlich für das Arbeitspaket 2, “MESI-SEEK, dem Management und der Analyse von Modellen und Daten.
Weitere Informationen über das Konsortium: www.mesi-strat.eu
Wissenschaftlicher Kontakt:
Priv.-Doz. Dr. Wolfgang Müller
Gruppenleiter “Scientific Databases and Visualization“
Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS)
wolfgang.mueller@h-its.org
Tel: 06221 533 231
Pressekontakt:
Dr. Peter Saueressig
Head of Communications
Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS)
peter.saueressig@h-its.org
Tel: 06221 533 245
This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 754688.
Über das HITS
Das HITS (Heidelberger Institut für Theoretische Studien) wurde 2010 von dem Physiker und SAP-Mitbegründer Klaus Tschira (1940-2015) und der Klaus Tschira Stiftung als privates, gemeinnütziges Forschungsinstitut gegründet. Es betreibt Grundlagenforschung in den Naturwissenschaften, der Mathematik und der Informatik. Zu den Hauptforschungsrichtungen zählen komplexe Simulationen auf verschiedenen Skalen, Datenwissenschaft und -analyse sowie die Entwicklung rechnergestützter Tools für die Forschung. Die Anwendungsfelder reichen von der Molekularbiologie bis zur Astrophysik. Ein wesentliches Merkmal des Instituts ist die Interdisziplinarität, die in zahlreichen gruppen- und disziplinübergreifenden Projekten umgesetzt wird. Die Grundfinanzierung des HITS wird von der Klaus Tschira Stiftung bereitgestellt.