DCGMS

Ein neuer Ansatz der Diagnose und Behandlung von Erkrankungen des Menschen

Wir sind alle verschieden. Wir haben unterschiedliche Genome, leben in unterschiedlichen Umgebungen, zeigen verschiedene Verhaltensmuster, haben unterschiedliche Krankheitsverläufe, und, wenn wir genau genug hinsehen, haben wir oft oberflächlich ähnliche, aber molekulargenetisch verschiedene Erkrankungen.

Dies hat viele Konsequenzen.

Wir reagieren sehr unterschiedlich auf Krankheiten, dies beinhaltet auch COVID-19, eine Pandemie, welche jetzt für den Tod von hunderttausenden von Menschen und für den wirtschaftlichen Verlust von Billionen von Euro verantwortlich ist. Während die meisten Menschen leichte oder mäßig schwere Symptome zeigen und dabei das Virus verbreiten ohne es überhaupt zu wissen, entwickeln 15% der infizierten schwere Symptome die eine Behandlung notwendig macht und 5% benötigen eine Rettung durch Intensivmedizin. Dies hat eine globale Distanzierungsstrategie unumgänglich gemacht um den Tod von hunderten Millionen von Menschen zu vermeiden (~1% einer Weltpopulation von ~8 Milliarden).

Eine zweite Konsequenz dieser biologischen Unterschiede ist die Tatsache, dass wir häufig sehr unterschiedlich auf Therapien und Präventivmaßnahmen reagieren.

Während oft ein Teil der Patienten auf eine bestimmte Therapie ansprechen, reagieren andere nicht oder entwickeln sogar (manchmal tödliche) Nebenwirkungen. So verursachen Medikamente, die nicht, wie erwartet, wirken, in Europa jährlich fast 200.000 Todesopfer durch ‚adverse drug reactions‘ und stellen eine wichtige Komponente der enormen (und weiter steigenden) Kosten des europäischen Gesundheitssystems 4,5 Milliarden pro Tag.

Glücklicherweise haben wir jetzt, gerade rechtzeitig, neue, sehr effektive Möglichkeiten um diese enormen Herausforderungen bewältigen zu können. Diese basieren auf Technologien die als Ergebnis im Rahmen des Human Genom Projektes entwickelt wurden. Von größter Bedeutung sind die enormen Fortschritte die wir in unserer Fähigkeit gemacht haben durch neue Hochdurchsatz Sequenziertechnologien riesige molekulare Datenmengen für jedes Individuum erstellen zu können. Wir haben jetzt Zugang zu leistungsstarken Technologien die die Kosten für die Entzifferung eines menschlichen Genoms von Milliarden von Euro im Genomprojekt auf etwa 100 Euro bis zum Ende dieses Jahres reduzieren werden. Diese Technologien eröffnen uns die Möglichkeit ganze Populationen in Regionen, Nationen, supranationalen Organisationen wie etwa dem Schengen Raum, oder sogar weltweit zu untersuchen.

Dies ist ein wichtiger neuer Bereich unserer Technologieentwicklungsziele für die nahe Zukunft (siehe unseren FAZ-Artikel und die Covid-19-Seite), die wir in Zusammenarbeit mit Alacris Theranostics und George Church, (Harvard Medical School), USA), einem der Gründer dieser Firma, durchführen möchten.

Wir sind alle verschieden. Und genauso unterschiedlich sind unsere Krankheiten.

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Digitale Zwillinge für eine bessere Behandlung

Wir werden jedoch auch die wesentlichen Arbeiten an unserem zweiten Schwerpunktbereich fortsetzen, der Auswahl optimaler Therapien oder vorbeugender Maßnahmen für Einzelpersonen auf der Grundlage detaillierter molekularer Analysen des Einzelnen und seiner Krankheit. Ein Ziel, das letztendlich auf dem Konzept der digitalen Zwillinge basiert, um eine wirklich personalisierte Therapiewahl zu gewährleisten, zunächst in der Onkologie, aber auch in vielen anderen Krankheitsbereichen (einschließlich Infektionskrankheiten).

Wir konzentrieren uns hier momentan (in Kollaboration mit Alacris Theranostics und dem Max Planck Institut für Molekulare Genetik) auf die Anwendung eines virtuellen Tumor Modells um den Erfolg von Krebsbehandlungen wesentlich verbessern zu können.

Wir wenden hierfür hochauflösende molekulare Daten eines individuellen Tumors als Basis für mathematische Modellierungen die den Erfolg einer individuellen Therapie im virtuellen Experiment vorhersagen können.

DCGMS verwendet die virtuelle „Patienten“ Technologie um maßgeschneiderte Therapien zu entdecken die das Potential haben die Krankheitsprognose wesentlich zu verbessern, Nebenwirkungen zu reduzieren, die Lebensqualität des Patienten zu verbessern und nicht zuletzt um Leben zu retten.

Zusammen, führt die Anwendung des virtuellen „Patienten“ Modells nicht nur dazu den langen Prozess der Medikamenten Zulassung wesentlich zu beschleunigen, sondern hilft den Pateinten auch die richtige Therapie zu finden. Momentan scheitern über 90% der Medikamente während ihrer Entwicklung. Das virtuelle „Patienten“ Modell könnte äußerst robuste und sehr zuverlässige Rahmenbedingungen liefern, um den Zulassungsprozess von Medikamentenkandidaten in einer sehr kostengünstigen und schnellen Art und Weise zu beschleunigen.

Die Stratifizierung der Patienten basierend auf einer sehr kompletten Beschreibung eines Tumors wird die Selektion einer maßgeschneiderten Therapie wesentlich erleichtern, d.h. die Zusammenführung des „richtigen“ Patienten mit seinem „richtigen“ Medikament. Letzen Endes führt dies dazu die Wahrscheinlichkeit einer positiven Prognose zu erhöhen, Gesundheitskosten zu reduzieren und vor allem um Leben zu retten.