Precision medicine und DataMining in der Onkologie

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1 Precision medicine und DataMining in der Onkologie Roland Rad II. Medizinische Klinik Klinikum Rechts der Isar Technische Universität München Klinikum rechts der Isar Technische Universität München

2 Bauschpeicheldrüsenkrebs 5-Jahres Überleben < 5% Mitry et al., British Journal of Cancer 2008, Jemal et al., CA Cancer J Clin 2012

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4 Krebs ist eine genetische Erkrankung David von Hansemann 1890 Tumorzellen zeigen häufig atypische Mitosen Theodor Bovery 1914 Aneuploidie Theorie der Krebsentstehung:

5 Krebs ist eine Erkrankung der Gene t(1;7;4) t(5;7) t(9;13)

6 AML Melanoma Small-cell lung Breast Lung (NSS) Hepatocellular Myeloma CLL Mouse AML Genome Sequencing Sanger (capillary) sequencing Next generation sequencing Cancer Genome Sequencing Fred Sanger DNA Sequencing Jahre $ 3.5 Milliarden Jahre $ 20 Mio Monat $ Stunden $1000

7 Das sich verändernde Gesicht der Krebsdianostik

8 Zielgerichtete Therapien

9 Sequencing in der Klinik? Genetische Grundlage von Therapieresistenz Rezidiv Vorstellung Krebsgenom Seqenzierung Disease Monitoring Follow-up Therapie- Ansprechen? Diagnose Therapie Genetische Grundlage von Therapieansprechen Diagnose Klassifikation Therapie definieren

10 Klinischer Fall 29-jähriger Patient. Initialdiagnose: undifferenziertes Adeno-CUP Anbehandelt mit Paclitaxel/Carboplatin Single Nucleotide Variants (SNVs) 31 Insertions/Deletions (Indels) Mutationslast des Tumors Signatur entspricht: EWSR1:WT1 => DSRCT. AC3 BRCAness Type of change Oncogene Tumor suppressor others SNVs MTOR (Kinasedom.) germline BRCA2 Polym. Large Deletion PLK1, ERCC4 PALB2 SOCS1, TRAP1 Translocation High relative Expression Low relative Expression EWSR1:WT1 CNNB1, FGFR4, RAF1, MERTK, MAPK1, NRAS, ERBB2/4, FYN, PDGFA, CCND1, NTRK3 WT1 FANCA, TSC2, PALB2 SOCS1, MAPK12 EWSR1:WT1 -> Diagnoseänderung -> Mesenchymaler Tumor, a.e. Desmoplastischer Rundzelltumor -> Therapieänderung (VIDE Schema)

11 Klinischer Fall Gallenblasenkarzinom mit peritonealer and kutaner Metastasierung während adjuvanter Chemotherapie with Oxaliplatin/Gemcitabine ERBB2 H&E ERBB2 Duale ERBB2 Blockade: Trastuzumab/Pertuzumab Komplette Remission für >12 Monate

12 Tumortherapie Therapie-Empfehlung Konventionelle Diagnostik Molekulares Tumorboard Chirurg, Radiologe, Pathologe Strahlentherapeut, Nuklearmediziner Behandelnder Onkologe Klinische Studien, CCCM Präklinische Forschung & Grundlagenforschung Bioinformatik Sequencing

13 Grundlagenforschung, Präklinische Modelle Cancer Biology Clinical Medicine Genetic Engineering Genomics & Informatics Präklinische Modelle Imaging Infrastruktur c Co Ki Left Selected publications Cell 2015; Jul 2 Cancer Cell 2016, in press Cancer Cell 2013; Mar 18 Cancer Cell 2013; Jul 8 Cell Reports 2015; 3, 10 Science 2010; Jul 27 Science Signaling 2015 Nature 2012; 486 Nature medicine 2014; Nov 20(11). Nature medicine 2014; Dec; 20(12) Nature genetics 2016, in revision Nature genetics 2015; Jan 47 Nature genetics 2011; 43 Nature protocols 2016, in press Nature comm 2016; Jan Nature comm 2013; Aug Nature comm 2013; Mar 27 PNAS 2015, Nov 10 PNAS 2011, Nov 8 PNAS 2010, Jul 27 Co Ki Left

14 Tumortherapie Therapie-Empfehlung Konventionelle Diagnostik Molekulares Tumorboard Chirurg, Radiologe, Pathologe Strahlentherapeut, Nuklearmediziner Behandelnder Onkologe Klinische Studien, CCCM Präklinische Forschung & Grundlagenforschung Informatik Sequencing HÜRDEN Schnelligkeit der Analysen Datensicherheit Datenspeicherung Datenintegration in Klinik-IT Infrastruktur Ethische Aspekte

15 Sequenzierprogramme für Precision Medicine im internationalen Vergleich USA The Precision Medicine Program: 215,- Mio USD Zahlreiche weitere Programme: MiOncoSeq Programm (Ann Arbour), NCI- MATCH, IMPACT (Sloan Kettering), PREDICT (UCSD), Programme am MD Anderson Frankreich 670 Mio Euro für Präzisionsmedizin Viele nationale Programme für Präzisionsmedizin Großbritannien The Genomes Project DKTK Deutschland DKFZ/NCT: NCT-MASTER (500 Patienten) DKFT/NCT: INFORM

16 Tumortherapie Therapie-Empfehlung Konventionelle Diagnostik Molekulares Tumorboard Chirurg, Radiologe, Pathologe Strahlentherapeut, Nuklearmediziner Behandelnder Onkologe Klinische Studien, CCCM Präklinische Forschung & Grundlagenforschung Bioinformatik Sequencing ANFORDERUNGEN Schnelligkeit der Analysen Ethische Aspekte Datensicherheit Datenspeicherung Datenintegration in Klinik-IT Infrastruktur

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