TPI: Die Tumorverhalten-Prädiktions-Initiative

2020 – 2022 durch das BMG gefördert
Projektleitung: Dr. Eva Krieghoff-Henning

Ein erklärtes Ziel der Krebsmedizin ist es, in naher Zukunft jeder Krebspatientin und jedem Krebspatienten eine individuell zugeschnittene, „personalisierte" Therapie zu ermöglichen. Hierzu sind neue Biomarker nötig, die eine bessere Einschätzung der voraussichtlichen Krankheitsverlaufs (prognostisch) und des voraussichtlichen Therapieansprechens (prädiktiv) im jeweiligen Einzelfall zulassen.
Zur Entwicklung solcher Biomarker können medizinische Daten genutzt werden, die aufgrund der Dokumentations- und Archivierungspflichten in Deutschland bereits vorhanden sind.

Eine besonders wertvolle Ressource sind in diesem Zusammenhang archivierte Objektträger mit Gewebeschnitten, die im Rahmen der Krebsdiagnostik routinemäßig angefertigt werden. Durch Bildanalysen solcher Gewebeschnitte mittels künstlicher Intelligenz, insbesondere mit neuronalen Netzen (CNNs), kann – ähnlich wie in der „klassischen" Pathologie - eine Klassifikation und Charakterisierung von krebsverdächtigen Läsionen auf hohem Niveau erfolgen. Durch die CNN-basierten quantitativen und qualitativen Untersuchungen können sehr wahrscheinlich auch neue Biomarker auf Gewebeschnitten identifiziert werden, die mit dem Auge nur schwer oder gar nicht zu erkennen sind. Ziel unserer Arbeitsgruppe ist es, in Kooperation mit unseren klinischen Partnern solche neuen „digitalen" Biomarker zu entwickeln, um die Arbeit der Pathologen zu unterstützen und Krebspatienten eine möglichst wirksame Therapie bei möglichst geringen Nebenwirkungen zu ermöglichen.

Um die Übertragung von sensiblen Gesundheitsdaten zu minimieren, arbeiten wir daran, unsere Modelle mithilfe des Prinzips des föderierten Lernens zu trainieren, bei dem die Daten bei den Kooperationsteams verbleiben und wir lediglich Modell-Updates erhalten.

Zusätzlich setzen wir in Zusammenarbeit mit dem Krebsinformationsdienst (KID) die Internet-basierte Kommunikationsplattform fragdiepatienten.de auf, die es durch Kurzumfragen zu Krebsthemen ermöglichen wird, die Patientenperspektive stärker in Projekte aus dem Bereich der Onkologie einzubringen.