Automatisierte Quantifizierung von Immunzellen im Melanom mittels eines Deep-Learning-Modells
Team
Das Forscherteam von Prof. Dr. Astrid Schmieder setzt sich aus erfahrenen Biologinnen und Ärztinnen, technischen Assistenten und Doktorandinnen zusammen.
Motivation und Innovation
Das maligne Melanom zählt weltweit zu den am schnellsten wachsenden malignen Tumoren und stellt die Hauptursache für durch Hautkrebs bedingte Mortalität dar. Durch die Einführung innovativer Checkpoint-Inhibitoren konnte die 5-Jahres-Überlebensrate von Patientinnen und Patienten mit metastasiertem Melanom erstmals signifikant von 10 % auf über 50 % gesteigert werden. Dabei spielen insbesondere CTLA-4-Inhibitoren, wie Ipilimumab, eine zentrale Rolle, indem sie die Aktivierung von T-Zellen verstärken und somit die anti-tumorale Immunantwort fördern. Ergänzend hemmen PD-1-Inhibitoren, darunter Pembrolizumab und Nivolumab, den PD-1-Signalweg, wodurch die T-Zell-Funktion reaktiviert und eine effektivere Immunantwort gegen Tumorzellen ermöglicht wird. Diese Entwicklungen markieren einen paradigmatischen Wandel in der Behandlung des metastasierten Melanoms und unterstreichen die Relevanz weiterer Forschung auf diesem Gebiet.
Welche Ziele verfolgt das Projekt?
Ziel der Arbeit ist es, Zusammenhänge zwischen dem Therapieansprechen und der Immunzellverteilung im Melanom zu identifizieren, um prädiktive Biomarker für eine personalisierte Therapieentwicklung zu erforschen.
Ansatz des Forschungsprojektes
Mittel künstlicher Intelligenz (Deep-Learning-Modell) sollen Immunfluoreszenzfärbungen von Immunzellen in Melanom-Metastasen automatisiert quantifiziert werden. Dabei wissen wir bereits, dass z.B. eine erhöhte Zahl an zytotoxischen CD8+ T-Zellen im Tumorzentrum mit einer höheren Ansprechrate des Melanoms auf eine anti-PD1-Therapie korreliert. Nun soll diese Analyse auf NK-Zellen, Makrophagen, dendritische Zellen, B-Zellen und Granulozyten ausgeweitet und mit den klinischen Daten der Patienten korreliert werden.
Welche Krebserkrankung soll behandelt werden?
Aktuell fokussieren wir uns auf das Melanom. Diese Analysen können aber auch auf andere Tumorentitäten ausgeweitet werden.
Warum soll das Forschungsprojekt unterstützt werden?
Mit der steigenden Zahl an Therapieoptionen für das Melanom gewinnt die frühzeitige Identifikation jener Patienten und Patientinnen an Bedeutung, die von einer nebenwirkungsreichen Immuntherapie profitieren könnten, um eine personalisierte und optimal abgestimmte Behandlung zu gewährleisten.