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OUTLIVE-CRC - Verbesserung der Prognose und Lebensqualität junger Darmkrebs-Patientinnen und -Patienten: Tertiärprävention durch Multimarker-Modelle und ernährungsmedizinische Interventionen

Krebs ist die zweithäufigste krankheitsbedingte Todesursache und die Krankheit, die den Menschen in Deutschland am meisten Angst bereitet. In Deutschland erkranken allein an Darmkrebs jedes Jahr ca. 60.000 Menschen. Auffällig ist, dass die Häufigkeit der Darmkrebsfälle auch bei den 20- bis 29-Jährigen in den letzten 30 Jahren stark angestiegen ist. Die Ursachen hierfür sind allerdings noch nicht bekannt.

Die Fördermaßnahme „Förderung von Forschungsverbünden zur Prävention von Darmkrebs in jüngeren und künftigen Generationen“ zielt daher darauf ab, rasche Fortschritte in Ursachenforschung, Gesunderhaltung, Früherkennung und Nachsorge bei jungen Menschen mit Darmkrebs zu erreichen. Hierzu werden Forschungsverbünde gefördert, die bundesweit Kapazitäten in der Forschung bündeln und zielorientiert eine interdisziplinäre wissenschaftliche Bearbeitung der Themenbereiche ermöglichen.

Es ist bekannt, dass Lebensstilkriterien wie körperliche Aktivität und Ernährung wichtige Risikofaktoren für Krebserkrankungen sind. Das übergeordnete Ziel von OUTLIVE-CRC ist die Prävention oder Früherkennung von wiederauftreten Tumoren sowie die Verbesserung der Prognose und Lebensqualität junger Darmkrebs-Patientinnen und -Patienten mittels kombinierter Ansätze aus der funktionellen multi-Omics-Analyse und der Ernährungsmedizin. Auf Flüssigbiopsie basierende Analyseverfahren werden unter Einbeziehung von Methoden der künstlichen Intelligenz entwickelt, um ein Wiederauftreten von Darmkrebs in einem frühen Stadium zu erkennen und Personen mit einem erhöhten Risiko für ein Wiederauftreten zu identifizieren. Zusätzlich werden ernährungsmedizinische Interventionen entwickelt.

Teilprojekte

Standort Lübeck I

Förderkennzeichen: 01KD2103A
Gesamte Fördersumme: 3.166.248 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2026
Projektleitung: Prof. Dr. Stefanie Derer-Petersen
Adresse: Institut für Ernährungsmedizin am Universitätsklinikum Schleswig-Holstein
Ratzeburger Allee 160
23538 Lübeck

Standort Lübeck I

Dickdarmkrebs unterliegt einer stetigen Inzidenzzunahme bei jüngeren Personen und weist eine 5-Jahres-Überlebensrate von 65% bei einer Rezidivrate von etwa 10-40% auf. Es ist bekannt, dass Lebensstilkriterien wie körperliche Aktivität und Ernährung wichtige Risikofaktoren darstellen. Das übergeordnete Ziel dieses Vorhabens ist die Prävention und/oder Früherkennung von Rezidiven sowie die Verbesserung der Prognose und Lebensqualität junger Darmkrebs-Patienten (< 50 Jahre) mittels kombinierter Ansätze aus der multi-Omics-Analytik und der Ernährungsmedizin. Es wird ein auf dem biologischen Alter (BA) basierendes Multimarker-Risikopanel entwickelt, das sowohl klinische Parameter als auch multi-Omics-Daten in Blut- und Stuhlproben umfasst. Unter Nutzung Flüssigbiopsie (engl. liquid biopsy) basierender Analyseverfahren wird das generierte Multimarker-Risikopanel unter Einbeziehung von Methoden der künstlichen Intelligenz entwickelt, um ein Wiederauftreten von Darmkrebs in einem frühen Stadium zu erkennen und/oder Personen mit einem erhöhten Risiko für ein Wiederauftreten zu identifizieren. Zusätzlich werden ernährungsmedizinische Interventionen entwickelt und deren Auswirkungen auf Transformation, Stoffwechsel und Proteom personalisierter aus Dickdarmzellen generierter 3D-Organoide untersucht. Das übergeordnete Ziel von OUTLIVE-CRC stellt die Etablierung eines neuen tertiären Präventionsansatzes dar, bei dem eine Flüssigbiopsie-basierte Blutteststrategie mit ernährungsmedizinischen Interventionen kombiniert wird. Das Vorhaben wird von zentralen Biobanking- und Datenstrukturen geleitet. Eine intensive Partizipation von Patientinnen und Patienten am Forschungsprojekt wird durch ein übergreifendes Arbeitspaket sichergestellt.

Standort Heidelberg

Förderkennzeichen: 01KD2103B
Gesamte Fördersumme: 419.780 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2026
Projektleitung: Dr. Holger Sültmann
Adresse: Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Abt. Krebsgenomforschung (B063)
Im Neuenheimer Feld 280
69120 Heidelberg

Standort Heidelberg

Das Vorhaben hat zum Ziel, nicht-invasive epigenetische Biomarker in der Plasma-DNA von Probanden zu identifizieren, die ein hohes Risiko tragen, an einem kolorektalen Karzinom zu erkranken. Analoge Analysen sollen mit DNA-Proben von 3D-intestinalen Organoiden und Mausmodellen durchgeführt werden. Ferner sollen Mikrobiomanalysen aus Stuhlproben von Probanden Aufschlüsse über die Metagenome in bestimmten Ernährungssituationen und in Krebs-Vorläuferstufen geben. Bei den Arbeiten werden Anreicherungs-basierte Hochdurchsatz-Sequenziermethoden sowie PCR-basierte Amplifikationen variabler Regionen mikrobieller 16S rDNA, gefolgt von Multiplex-Sequenzierung, eingesetzt. Nach bioinformatischer Auswertung werden die Daten zur Priorisierung von Biomarkern genutzt, die in die Konstruktion des automatisierten Multimarker-Panels eingebracht werden.

Standort Villingen-Schwenningen

Förderkennzeichen: 01KD2103C
Gesamte Fördersumme: 870.083 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2026
Projektleitung: Dr. Tobias Hutzenlaub
Adresse: Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V., Institut für Mikroanalysesysteme
Georges-Köhler-Allee 103
79110 Freiburg im Breisgau

Standort Villingen-Schwenningen

Das Hauptziel von OUTLIVE-CRC ist es, die Prognose und Lebensqualität (Quality of Life, QOL) von jungen CRC-Patientinnen und -Patienten mit Hilfe eines Multimarker-Modells aus Metabolit-, Protein-, Genetik- und Epigenetik-Signaturen zu verbessern. Innerhalb dieses Teilprojekts sollen Automatisierungsstrategien untersucht werden, die eine Translation der Liquid Biopsy in routinemäßige Präventionsprogramme ermöglicht, indem das Multi-Marker-Panel in eine Point-of-Care (PoC)-Plattform integriert wird. Junge Patientinnen und Patienten werden von dem PoC-Ansatz profitieren, da die Liquid Biopsy-Analyse bequem in einem lokalen Krankenhaus oder einer Arztpraxis durchgeführt werden kann, anstatt in zentralen Kliniken. Darüber hinaus wird das blutbasierte Präventionsprogramm Vorbehalte und Ängste gegenüber der Koloskopie-basierten Prävention mildern und damit die Hürden für eine nachhaltige Teilnahme der Patienten senken. In diesem Teilprojekt sollen drei zentrale Herausforderungen bezüglich der klinischen Translation der Liquid Biopsy durch die Mikrofluidik-Technologie gelöst werden: 1) Unmittelbare Stabilisierung der Marker am Ort der Blutentnahme: Einige Analyten sind sehr fragil. Dies gilt insbesondere für zellfreie DNA (cell free DNA, cfDNA). Es wird ein Konzept zur Vor-Ort-Stabilisierung aller relevanten Marker durch zentrifugalmikrofluidische Methoden untersucht. 2) Multi-Marker-Analyse aus einem einzigen Röhrchen Blut: In der Routine muss die Multi-Marker-Analyse mit einem einzigen Röhrchen Blut (10 mL) durchgeführt werden, um eine hohe Akzeptanz bei den Patientinnen und Patienten zu erreichen. Es wird die mikrofluidische Miniaturisierung genutzt, um dieses ehrgeizige Ziel zu erreichen. 3) Reproduzierbarkeit: Eine ungelöste Herausforderung der zeitlich wiederholt durchgeführten Liquid Biopsy Analysen (Monitoring) ist die schlechte Reproduzierbarkeit zwischen zwei Zeitpunkten oder zwei Messorten.

Standort Lübeck II

Förderkennzeichen: 01KD2103D
Gesamte Fördersumme: 72.576 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2025
Projektleitung: Dominik Burziwoda
Adresse: Perfood GmbH
Am Spargelhof 2
23554 Lübeck

Standort Lübeck II

Dickdarmkrebs unterliegt einer stetigen Inzidenzzunahme bei jüngeren Personen und weist eine 5-JahresÜberlebensrate von 65% bei einer Rezidivrate von etwa 10-40% auf. Es ist bekannt, dass Lebensstilkriterien wie körperliche Aktivität und Ernährung wichtige Risikofaktoren darstellen. Das übergeordnete Ziel dieses Vorhabens ist die Prävention und/oder Früherkennung von Rezidiven sowie die Verbesserung der Prognose und Lebensqualität junger Darmkrebs-Patientinnen und Patienten (< 50 Jahre) mittels kombinierter Ansätze aus der multi-Omics-Analytik und der Ernährungsmedizin. Wir werden ein auf dem biologischen Alter (BA) basierendes Multimarker-Risikopanel entwickeln, das sowohl klinische Parameter als auch multi-Omics-Daten in Blut- und Stuhlproben umfasst. Unter Nutzung Flüssigbiopsie (engl. liquid biopsy) basierender Analyseverfahren wird das generierte Multimarker-Risikopanel unter Einbeziehung von Methoden der künstlichen Intelligenz entwickelt, um ein Wiederauftreten von Darmkrebs in einem frühen Stadium zu erkennen und/oder Personen mit einem erhöhten Risiko für ein Wiederauftreten zu identifizieren. Zusätzlich werden ernährungsmedizinische Interventionen entwickelt und deren Auswirkungen auf Transformation, Stoffwechsel und Proteom personalisierter aus Dickdarmzellen generierter 3D-Organoide untersucht. Das übergeordnete Ziel von OUTLIVE-CRC stellt die Etablierung eines neuen tertiären Präventionsansatzes dar, bei dem eine Flüssigbiopsie-basierte Blutteststrategie mit ernährungsmedizinischen Interventionen kombiniert wird. Das Vorhaben wird von zentralen Biobankingund Datenstrukturen geleitet. Eine intensive Partizipation von Patientinnen und Patienten am Forschungsprojekt wird durch ein übergreifendes Arbeitspaket sichergestellt.