EU-Verbund „3TR“: Auf der Suche nach molekularen Mechanismen

Asthma, chronisch-obstruktive Lungenerkrankung (COPD), Multiple Sklerose oder Morbus Crohn – Millionen von Menschen weltweit leiden unter diesen Erkrankungen. Es gibt neue, innovative Behandlungsmöglichkeiten, die jedoch nur wirksam sind, wenn sie individuell auf Patienten angepasst werden. Eine europaweite Analyse von mehr als 50.000 Patienten in 50 klinischen Studien ermöglicht ein tieferes Verständnis der molekularen Mechanismen von Autoimmun-, Allergie- und Entzündungszuständen und zeigt neue Wege zu einer personalisierten Behandlung auf.

Das Vorhaben wird mit insgesamt mehr als 80 Mio. Euro über 7 Jahre von der „Innovative Medicines Initiative 2“ (IMI2) gefördert, einem gemeinsamen Unternehmen der Europäischen Union und des Europäischen Verbandes der pharmazeutischen Industrie und Verbände. Offizieller Startpunkt des Forschungsvorhabens war das erste Projekttreffen am 30. und 31. Oktober 2019.

Das Forschungskonsortium „3TR – Identification of the Molecular Mechanisms of non-response to Treatments, Relapses and Remission in Autoimmune, Inflammatory, and Allergic Conditions“ (3TR) vereint Experten von 69 Partnerinstitutionen aus 15 europäischen Ländern. „3TR ist eine bemerkenswerte Kooperation von Kliniken, Grundlagenforschern und Unternehmen. Zum Teil arbeiten hier Firmen gemeinsam an besseren Behandlungsmöglichkeiten, die eigentlich in Konkurrenz zueinanderstehen. Darüber hinaus wird die enge Einbindung medizinischer Einrichtungen dazu beitragen, relevantes Wissen rasch in Kliniken umzusetzen“, sagt Prof. Bernd Schmeck, der das Marburger Teilprojekt gemeinsam mit Prof. Claus Vogelmeier leitet.

Der europäische Verbund wird 7 immunvermittelte, allergische und entzündliche Krankheiten analysieren: Neben Asthma und COPD außerdem Systemischer Lupus erythematodes, rheumatoide Arthritis, Multiple Sklerose sowie die chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen M. Crohn und Colitits ulcerosa.

„Auf den ersten Blick erscheinen diese Krankheiten sehr unterschiedlich. Es gibt allerdings Hinweise, dass es auf molekularer Ebene ähnliche Muster gibt“, sagt Schmeck. Bei der Studie sollen diese Muster identifiziert und in Biomarker überführt werden, um damit Behandlungswege sowie das Krankheits- und Patientenmanagement zu verbessern. Dafür werden Daten (bspw. zu molekularen Profilen in Blutzellen) von mehr als 50.000 Patienten auf einer zentralen Datenverwaltungsplattform zusammengeführt. Bei der anschließenden Analyse kommen modernste Technologien der Bioinformatik und Biostatistik zum Einsatz – unter anderem auch der Aspekt des maschinellen Lernens. „Mittels RNA-Sequenzierung und neuer Algorithmen zur Auswertung können wir so Modelle generieren – bspw. zu Krankheitsverläufen“, sagt Schmeck.

In 3TR werden auch Daten aus laufenden Forschungsprojekten der Lungenexperten Schmeck und Vogelmeier einfließen – so aus dem ebenfalls europäischen Projekt „SysMed-COPD“, das Daten von mehr als 6000 Patienten aus Langzeitbeobachtungen, Biomaterialbanken und umfassenden Labormessungen zusammenführt. Dies dient der Entwicklung einer Software zur Entscheidungsfindung der Therapie bei COPD-Patienten. Auch hier kommt bereits die Technologie des maschinellen Lernens und der künstlichen Intelligenz zum Einsatz.