Lungenkrebs ist für seine Aggressivität bekannt. In den letzten Jahren sind mit der Einführung der Immuntherapie neue Hoffnungen für Patienten entstanden. Dieser neue Therapieansatz besteht darin, das eigene Immunsystem des Patienten zu stimulieren. Bei Lungenkrebs erfolgt dies durch die Verabreichung spezifischer Medikamente, die auf Immun-Checkpoint-Inhibitoren (ICI) abzielen. ICIs stoppen die Interaktionen zwischen Krebszellen und spezifischen Proteinen in Immunzellen, die verhindern, dass letztere die Krebszellen als schädlich erkennen - die Idee ist, das Immunsystem wieder "einzuschalten", es dabei zu unterstützen, Krebszellen zu identifizieren und diese effektiver zu bekämpfen.
Die Idee entstand nach 2018, als James Allison, Leiter der Abteilung für Immunologie am Anderson Cancer Center in Houston, und Tasuku Honjo, Leiter der Abteilung für Immunologie und Genommedizin an der Universität Kyoto, den Nobelpreis für Entdeckungen erhielten, die den Weg für die Immuntherapie zur Bekämpfung von fortgeschrittenem Krebs ebneten.
Die Immuntherapie bei Lungenkrebs (insbesondere nicht-kleinzelligem Lungenkrebs - NSCLC) hatte vor allem durch die beiden ICIs PD-1 und PDL-1-Inhibitoren Erfolg, doch ist es wichtig zu beachten, dass (1) ihre Wirksamkeit besser sein könnte und (2) nicht alle Patienten gleich gut auf die Behandlung ansprechen, aus Gründen, die noch nicht gut geklärt sind. Dies sind die Kernanforderungen, auf die das I3LUNG-Projekt und das INT als teilnehmendes Zentrum eine Antwort geben wollen. Insbesondere durch die Erstellung eines Datensatzes aus verschiedenen Biomarkern (ein Meta-Biomarker), die zusammen die Reaktion eines Patienten auf die Immuntherapie genau vorhersagen können. Diese Marker werden durch die Auswertung der Ergebnisse der klinischen Studien identifiziert, die im Rahmen des umfangreicheren I3LUNG-Forschungsprojekts durchgeführt wurden und deren Daten wir mit Hilfe von speziell für diese Aufgabe entworfenen Künstliche Intelligenz Modellen analysieren werden.
Im ersten Jahr des Projekts hat das Istituto Nazionale dei Tumori di Milano (INT) neben der Koordination des Projekts aktiv an der Gestaltung und Erstellung einer originellen und einzigartigen elektronischen Datenbank mitgewirkt, in die klinische, epidemiologische, molekulare und radiologische Daten auf mehreren Ebenen eingegeben und analysiert werden. Diese wurde mit Daten von bisher über 1500 NSCLC-Patienten gefüllt, die von den klinischen Partnern des Projekts gesammelt wurden. Parallel zur Sammlung von retrospektiven Daten hat das INT eine prospektive Studie mit 200 Patienten aus fünf Krebszentren entworfen und gestartet, deren Daten ab Herbst 2023 gemäß den von uns implementierten KI-Methoden gesammelt und analysiert werden. Das Institut wird auch für eine Reihe von klinischen und biologischen Analysen verantwortlich sein, insbesondere die Analyse des Mikrobioms und der MikroRNA der Patienten.
Dieses Projekt hat bereits eine positive Auswirkung auf das Institut insgesamt, mit der Gründung eines multidisziplinären Teams bestehend aus Ärzten, Bioingenieuren, Krankenschwestern, Biologen, Datenmanagern, Apothekern und Projektmanagern. Dies war besonders nützlich, um Verbindungen zu schaffen, die verschiedenen Fähigkeiten zu integrieren und den Fortschritt des Projekts auf bestmögliche Weise zu koordinieren. Es wird auch eine starke Interaktion mit anderen verwandten Projekten aufgebaut, wie dem Apollo 11 Netzwerk, 40+ italienischen Krebszentren, die Daten durch harmonisierte KI-Verfahren teilen und Proben durch ein innovatives "virtuelles Biobank"-Design teilen.
Angeregt durch dieses Projekt, ist die Idee entstanden, dass das INT Italiens erstes Labor für Künstliche Intelligenz in der Onkologie einrichtet. Dies wird 2023 auf dem Cascina Rosa Campus des Instituts, in dem bereits die Data Science Abteilung beheimatet ist, verwirklicht.
