Translationale viszerale Forschung

Biomarker-gestützte Präzisionsonkologie bei viszeralen-/ gastrointestinalen Tumoren

Trotz großer Fortschritte in der Chirurgie, der systemischen Therapie und der molekularen Onkologie wird das klinische Management viszeraler Tumoren nach wie vor durch ein unvollständiges Verständnis der Tumorbiologie eingeschränkt. Während die Präzisionsonkologie zunehmend Biomarker in die klinische Entscheidungsfindung einbezieht, werden diese in der Regel isoliert bewertet – beispielsweise die Mikrosatelliteninstabilität, eine einzelne Treibermutation oder ein individueller Immunmarker. Solche eindimensionalen Ansätze erfassen nur eine Facette einer biologisch komplexen und sich weiterentwickelnden Erkrankung. Sie können daher nicht erklären, warum Patienten mit derselben Diagnose, demselben Biomarkerprofil und derselben Behandlung oft völlig unterschiedliche Verläufe zeigen.

BIOPOINT stellt sich dieser Herausforderung, indem es über einzelne Biomarker hinausgeht. Ziel ist ein integriertes, mehrdimensionales Modell, das Biomarker aus Flüssig- (Liquid Biopsy) und Gewebebiopsien, die zelluläre Architektur des Tumors sowie das funktionelle Ansprechen auf Medikamente kombiniert. So sollen präzisere biologische Signaturen für die Patientenstratifizierung und therapeutische Entscheidungsfindung generiert werden.

Unsere Vision ist es, eine geschlossene translationale Plattform zu etablieren. Diese verbindet Patienten, chirurgische Proben, Liquid Biopsy, mehrdimensionales molekulares Profiling, räumliche (spatiale) Tumorbiologie, funktionelles Wirkstoffscreening, personalisierte präklinische Modelle und biomarkergestützte klinische Studien nahtlos miteinander. Durch die Integration komplementärer biologischer Informationen – anstatt sich auf einzelne Biomarker zu verlassen – strebt BIOPOINT die Entwicklung der nächsten Generation von Präzisionsonkologie-Ansätzen an. Diese sollen in der Lage sein:

• die richtige Behandlung für den richtigen Patienten zum richtigen Zeitpunkt zu identifizieren,
• eine metastatische Ausbreitung vorherzusehen,
• das Ansprechen auf die Behandlung sowie Resistenzen zu überwachen,
• und adaptive Therapiestrategien zu ermöglichen.

Durch diesen integrierten Ansatz wollen wir die Patientenstratifizierung verbessern, die therapeutische Wirksamkeit maximieren, unnötige Toxizität minimieren und letztendlich das klinische Management sowie die Ergebnisse für Patienten mit viszeralen Tumoren grundlegend verändern.

Unsere Mission

Unsere Mission ist es, den Schritt von isolierten Biomarkern hin zu einem integrierten, mehrdimensionalen Modell der Krebsbiologie zu gehen, das eine präzisere Patientenstratifizierung und ein effektiveres klinisches Management unterstützt. Unsere zentrale Prämisse ist, dass kein einzelner Biomarker das Ansprechen auf eine Behandlung, das metastatische Potenzial oder die Evolution der Erkrankung adäquat vorhersagen kann. Stattdessen erfordert eine klinisch aussagekräftige Vorhersage die kombinierte Analyse komplementärer Biomarkerklassen aus Liquid Biopsy, Gewebebiopsie, zellulärer Tumorarchitektur und funktionellem Medikamentenansprechen.

Unsere Forschung

Unsere Forschung integriert daher molekulare und räumliche (spatiale) Merkmale, die aus Gewebe und zirkulierender Tumor-DNA gewonnen werden. Durch die Kombination dieser Informationsebenen wollen wir Biomarker-Signaturen identifizieren, die das biologische Risiko, therapeutische Schwachstellen, Resistenzmechanismen und die Wahrscheinlichkeit einer Metastasierung präziser definieren.

Die Liquid Biopsy ist ein zentraler Bestandteil dieser Strategie, da sie einen minimalinvasiven und wiederholbaren Blick auf die Tumorevolution ermöglicht. Longitudinale (zeitlich fortlaufende) Analysen der zirkulierenden Tumor-DNA können helfen, molekulare Restschonerkrankungen (MRD) nach einer Operation nachzuweisen, das Ansprechen auf die Behandlung zu überwachen, neu entstehende resistente Klone aufzudecken und ein molekulares Rezidiv noch vor dem radiologischen Fortschreiten (Progression) zu erkennen.

Gewebebiopsien liefern parallel dazu detaillierte Informationen über die Biologie der Tumorzellen, den Kontext der Mikroumgebung und die zelluläre Architektur. Ihre Integration ist essenziell: Die Liquid Biopsy erfasst die dynamische systemische Erkrankung, während die Gewebeanalyse für die räumliche und mechanistische Auflösung sorgt.

Wir ergänzen das molekulare und räumliche Profiling durch funktionelle Präzisionsonkologie unter Verwendung von patientenabgeleiteten Modellen. Diese Systeme ermöglichen es uns zu testen, ob sich molekular vorhergesagte Schwachstellen in tatsächlich angreifbare Schwachstellen oder Resistenzprofile übersetzen lassen. In diesem Rahmen werden patientenabgeleitete Modelle zu funktionellen Biomarkern, die direkt in die Priorisierung von Therapien einfließen. Statt nur zu fragen, welche Veränderungen ein Tumor trägt, fragen wir auch, welche Behandlung die Tumorzellen dieses spezifischen Patienten am effektivsten bekämpft und ob vielversprechende Strategien in individualisierten präklinischen Studien validiert werden können.

Ein weiterer Hauptschwerpunkt von BIOPOINT ist die Integration von Liquid-Biopsy-Analyten beim Übergang von einer lokalisierten zu einer metastasierten Erkrankung. Patienten mit scheinbar lokalisierten gastrointestinalen Tumoren können bereits okkulte (verborgene) disseminierte Tumorzellen oder eine molekulare Restschonerkrankung aufweisen, die durch konventionelle Bildgebung nicht nachgewiesen werden können. Durch die Zusammenführung von prä- und postoperativer Liquid Biopsy, gewebebasiertem Biomarker-Profiling, Tumorarchitektur und funktionellem Medikamentenscreening wollen wir Patienten mit dem höchsten Risiko für ein metastatisches Rezidiv identifizieren. Zudem möchten wir Interventionen definieren, die in der Lage sind, die Resterkrankung zu eliminieren, bevor klinisch sichtbare Metastasen entstehen.

Wir verstehen die biomarkergestützte Präzisionsonkologie als einen kontinuierlichen und adaptiven Prozess und nicht als einen einmaligen diagnostischen Test. Integrierte Biomarker sollten die Therapieauswahl leiten, die perioperative Risikobewertung verfeinern, das therapeutische Ansprechen überwachen, Resistenzen erkennen, eine Intensivierung (Eskalation) oder Abschwächung (Deeskalation) der Behandlung unterstützen und eine dynamische Anpassung über den gesamten Krankheitsverlauf hinweg ermöglichen.

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