p-medicine – IKT-Infrastruktur für personalisierte Medizin

»p-medicine – From data sharing and integration via VPH models to personalized medicine« ist ein vierjähriges Integriertes EU-Projekt des 7. Forschungsrahmenprogrammes, das neue Werkzeuge, IT-Infrastrukturen und Simulationsmodelle für Krankheitsprozesse entwickelt, um die personalisierte Medizin zum Nutzen des Patienten voranzutreiben.

In p-medicine haben sich 19 Partner aus 9 europäischen Ländern und aus Japan zusammengeschlossen, um mit neuem Wissen und innovativen Technologien aktuelle Probleme der klinischen Forschung zu überwinden und den Weg zu stärker individualisierten Therapien zu ebnen.

Informationen und Wissen aus der postgenetischen Forschung und von kombinierten genetischen und klinischen Studien auf der einen Seite, sowie Fortschritte im Hochleistungsrechnen und der Informatik auf der anderen Seite, schaffen Klinikern und Wissenschaftlern enorme Möglichkeiten, die Prognose von Patienten mit Krebserkrankungen durch individualisierte Behandlung zu verbessern und so personalisierte Medizin zu verwirklichen.

Die vielschichtige Sammlung von Daten nebst Biomaterial in klinisch-genomischen Studien und deren interdisziplinäre Analyse durch Kliniker, Molekularbiologen und andere Spezialisten aus den Lebenswissenschaften ist notwendige Voraussetzung für die Verbesserung von Krebstherapien.

Dazu ist es erforderlich, Forschungsdaten und -ergebnisse aus biomolekularen Untersuchungen, bildgebenden Verfahren und der wissenschaftlichen Literatur sowie klinische Daten des Patienten zusammenzuführen und für Anwender analysierbar und gemeinsam nutzbar zu machen. Dabei spielt auch der Zugang zu Biomaterial mit spezifischen Eigenschaften und seinen Daten eine entscheidende Rolle. Die p-medicine-Partner bündeln ihre Kräfte um eine IT-Infrastruktur zu schaffen, die den Übergang von der aktuellen Praxis in die personalisierte Medizin fördert.   

Der Telematikunterstützung von Versorgungsabläufen im Gesundheitssystem kommt eine immer größere Bedeutung zu. Vor dem Hintergrund des demographischen Wandels werden persönliche Gesundheitssysteme und intelligente Assistenten für Senioren und chronisch Kranke notwendig.

»Personalisierte Medizin« heißt die neue Devise in der Gesundheitsforschung und der Gesundheitsversorgung: Molekularbiologische und klinische Daten eines Patienten sollen stärker verknüpft, verarbeitet und genutzt werden, um Diagnosen früher zu stellen und den Patienten mit einer auf ihn abgestimmten Therapie wirksamer und nebenwirkungsärmer zu behandeln.

Neue und stetig wachsende Erkenntnisse aus den Grundlagenwissenschaften führen zu einem immensen Anstieg klinischer, genetischer und molekularer Informationen über den Patienten und seine Erkrankung. Diese Informationsflut kann nur durch verstärkt vernetze klinische Forschung unter Nutzung von IKT (Informations- und Kommunikationstechnologie) zum weiteren Erkenntnisgewinn für individualisierte medizinische Versorgung beitragen.

Das im Februar 2011 gestartete und vom Fraunhofer IBMT mitinitiierte, europäische IKT-Großforschungsprojekt »p-medicine« soll in der Krebsforschung und Krebstherapie dabei helfen, die individuelle Therapie für Krebspatienten zu verbessern.

Dazu sollen dem Arzt künftig umfangreiche Daten aus klinischen Studien (zunächst zu Nieren- und Brustkrebs sowie Leukämie) die Computersimulation der Tumorerkrankung erlauben, um damit seine Therapieplanung entscheidend zu unterstützen. Gleichzeitig sollen Patienten mit Computeranwendungen (»Apps«) bei ihren Entscheidungen über ihre Behandlung und bei der Verwendung ihres Tumormaterials für die Forschung besser informiert werden.

Das Projekt legt mit einer innovativen IKT-Infrastruktur nebst zugehörigen Softwarewerkzeugen die Basis für eine effizientere, vernetzte klinische Forschung und den Transfer ihrer Ergebnisse in die klinische Routine und ebnet so den Weg für eine personalisierte Medizin. Als zentraler IT-Partner und Mitinitiator des Projekts »p-medicine« bringt die Abteilung Telematik & Intelligente Gesundheitssysteme des Fraunhofer IBMT ihre langjährige Expertise auf dem Gebiet der Biobankeninformationssysteme, der klinischen Datenerhebung und Datenintegration ein.

So werden im Arbeitspaket »Zugang zu Biobanken« mit Fraunhofer-Know-how die Tumorbanken der Partner unter Wahrung der Persönlichkeitsrechte der Probenspender und der Autonomie der beteiligten Biobanken vernetzt.

Projektpartner

Im Projekt »p-medicine« arbeiten die Arbeitsgruppen Telematik & Intelligente Gesundheitssysteme (Standort St. Ingbert) und Biodatenbanken (Standort Potsdam-Golm) des Fraunhofer IBMT mit 19 weiteren Partnerinstitutionen aus Europa, Israel und Japan zusammen. Die EU fördert das Projekt im 7. Forschungsrahmenprogramm über vier Jahre mit 13,3 Millionen €.

Förderzeitraum: 02/2011 - 01/2014

www.p-medicine.eu

Eine innovative Datenmanagementplattform wird patientenbezogene klinische Daten, bildgebende Daten aus der Radiologie, Labor- und molekulargenetische Daten eines Patienten in einem Datawarehouse unter Berücksichtigung des Datenschutzes zusammenführen und für die klinische Krebsforschung durch weitere IT-Werkzeuge nutzbar machen. Für die Forscher wird diese Datenbasis durch den Zugang zu Tumormaterial der Patienten entscheidend ergänzt.

Dazu werden im Arbeitspaket »Zugang zu Biobanken« mit Fraunhofer-Know-how die Tumorbanken der Partner unter Wahrung der Persönlichkeitsrechte der Probenspender vernetzt. Als Vernetzungskonzept wird die CRIP-Toolbox der IBMT-Arbeitsgruppe »Biodatenbanken« in die »p-medicine«-Infrastruktur integriert. Die Abteilung Telematik & Intelligente Gesundheitssysteme bringt ihr in Zusammenarbeit mit dem Uniklinikum des Saarlandes entwickeltes, ontologiebasiertes Studienmanagementsystem ObTiMA zur Durchführung multizentrischer Studien in die IKT-Infrastruktur ein.

ObTiMA wird dabei um ein spezielles Biobankmodul ergänzt, das die Verwaltung von Proben einer Studienkohorte und ihrer Analysedaten ermöglicht. Damit können klinische Daten und Probendaten auf einfachste Weise zusammengeführt werden und dank der Ontologieannotation aller Daten in ObTiMA auch studienübergreifend analysiert werden. Die über ObTiMA erhobenen Biomaterialdaten werden ferner über die CRIP-Toolbox für Materialanfragen mit anderen Biobanken vernetzt werden können. Zudem entwickelt die Arbeitsgruppe mit dem »p-medicine«-Portal das Aushängeschild der »p-medicine«-Infrastruktur, das Forschern und Klinikern Zugang zu den IKT-Ressourcen gewähren wird.