HaematoOPT

Modell-basierte Optimierung und Individualisierung von Behandlungsstrategien in der Hämatologie

Zentrales Ziel dieses Projektes ist die Demonstration der praktischen Anwendbarkeit mathematischer Modelle zur Beschreibung normaler und leukämischer Blutbildung im Rahmen klinischer Entscheidungsprozesse. Das Projekt basiert maßgeblich auf Modellen, die innerhalb der letzten Jahre in den beteiligten Arbeitsgruppen entwickelten wurden. Hierbei handelt es sich um mathematische Modelle der Hauptentwicklungslinien hämatopoetischer Zellen (d. h. Erythropoese, Granulopoese, Thrombopoese) und deren Regulation durch Wachstumsfaktoren, sowie um Modelle zur Beschreibung hämatopoetischer Stammzellen. Letztere wurden bereits zur Beschreibung der Entwicklung und des Behandlungsverlaufes klonaler Erkrankungen des blutbildenden Systems (z. B. chronische myeloische Leukämie, CML) eingesetzt.
Diese Modelle, die in enger Kooperation zwischen Grundlagenforschern und klinischen Studiengruppen in den letzten 10 Jahren entwickelt und konsolidiert wurden, sind nunmehr auf einem Entwicklungsstand, welcher es realistisch erscheinen lässt, sie auch im Rahmen klinischer Entscheidungsprozesse praktisch anzuwenden. Um dies zu ermöglichen, ist sowohl eine Weiterentwicklung als auch eine Anpassung auf Basis neuer biologischer Erkenntnisse notwendig. Speziell werden die Modelle zukünftig dahingehend erweitert, dass eine explizite Beschreibung der Patienten- und Therapieheterogenität inklusive individueller Risikofaktoren möglich ist, um Risiken adaptierter Therapien besser abschätzen und individualisierte Therapiekonzepte entwickeln zu können.
Das vorgeschlagene, interdisziplinäre Konsortium vereint Mathematiker und Bioinformatiker mit aktiv klinisch arbeitenden Hämatologen sowie Biologen. Hierbei bauen wir auf einer Reihe existierender, langjähriger Kooperationen zwischen einigen Mitgliedern des Konsortiums auf. Weiterhin konnte bereits in der Vergangenheit gezeigt werden, dass modellbasierte Studienplanung im Bereich der Behandlung von Lymphomen und Leukämien nutzbringend zur Erzielung verbesserter Behandlungsergebnisse eingesetzt werden kann. Einige Partner sind federführend in internationalen Studiengruppen involviert; ein Fakt, der es unserem Konsortium ermöglicht, Zugriff auf neueste Studiendaten zu erhalten bzw. auf direktem Wege zur Planung und Initiierung neuer Studien beizutragen.

Projektstruktur. Überblick der verfügbaren Ressourcen, der angewandten Modellklassen und Themenbereiche inklusive übergreifender Services innerhalb des HaematoOPT-Konsortiums.

Teilbereiche in HaematoOPT

TB 1   Modell-basierte Optimierung und Individualisierung von Chemotherapien und Behandlungen mit hämatopoetischen Wachstumsfaktoren

TB 2   Modell-basierte Vorhersage patienten-spezifischer Behandlungskinetiken bei leukämischen Erkrankungen

TB Z   Konsortiumübergreifende Plattform

 

Keywords: Blutbildung / Hämatopoese, Wachstumsfaktoren, Chemotherapie, Leukämie. mathematische Modelle, Computersimulation, klinische Entscheidungsprozesse