Forschende am Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg und am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) haben ein digitales Werkzeug entwickelt, das klinische Entscheidungen in der molekularen Präzisionsonkologie erheblich beschleunigt und verbessert. Der Knowledge Connector erlaubt die strukturierte und standardisierte Auswertung sehr umfangreicher molekularer Tumorprofile und macht sie schneller als bisher für personalisierte Therapieentscheidungen verfügbar. Im DKFZ/NCT/DKTK MASTER-Programm entstanden, ist der Knowledge Connector seit 2022 an mehreren NCT Standorten und weiteren Onkologischen Spitzenzentren im Einsatz.

Das Nationale Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg ist eine gemeinsame Einrichtung des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ), des Universitätsklinikums Heidelberg (UKHD), der Medizinischen Fakultät Heidelberg der Universität Heidelberg und der Thoraxklinik Heidelberg.

Die immer schnellere und umfangreichere molekulare Diagnostik auf der Basis von „Omics“-Daten schafft einen bisher nicht gekannten Detailgrad in der Charakterisierung von Tumoren. Das Kunstwort „Omics“ bezeichnet die Analyse von komplexen biologischen Datensätzen, beispielsweise der DNA, der RNA oder von Proteinen. Die resultierenden sehr großen Datenmengen eröffnen den Patientinnen und Patienten die Chance für zusätzliche individuelle Behandlungsansätze.

Zugleich stellen die enormen Datenmengen eine Herausforderung für Behandlerinnen und Behandler dar: Sie übersteigen die Kapazität konventioneller Auswertungen und führen zu einer Engstelle in der klinischen Entscheidungsfindung. Genau hier setzt der Knowledge Connector als leistungsstarke IT-Lösung zur Visualisierung und Entscheidungsunterstützung in der molekularen Präzisionsonkologie an. Er bündelt und aggregiert die Informationen, integriert aktuelles globales Fachwissen und unterstützt evidenzbasierte Analysen der molekularen Tumorboards. 

Peter Horak, Abteilung Translationale Medizinische Onkologie am DKFZ und NCT Heidelberg, ist einer der Seniorautoren der Studie. Er sagt: „Der Knowledge Connector erlaubt es uns, komplexe molekulare Profile von Patientinnen und Patienten schnell und zuverlässig in klinische Behandlungsempfehlungen zu übersetzen. Damit gewinnen wir entscheidende Zeit, um individuell zugeschnittene Therapien anbieten zu können.“

Ein interdisziplinäres Team hat den Knowledge Connector im DKFZ/NCT/DKTK MASTER Programm entwickelt. Beteiligt waren Spezialistinnen und Spezialisten aus molekularer Präzisionsonkologie, klinischer Versorgung, Bioinformatik und IT. Das Ergebnis ist ein digitales Instrument, das in einer kompakten, übersichtlichen Anzeige die relevanten Erkenntnisse aus den Omics-Datensätzen bereitstellt.

Der Knowledge Connector profitiert von einer aktiven Fach-Community: Diese speist ihr Wissen ein, nutzt zugleich die stetig wachsende Wissensbasis und treibt so einen Kreislauf an. Das macht das System immer besser und steigert seine Akzeptanz bei den Anwenderinnen und Anwendern. Erstautor Daniel Hübschmann, Leiter der Arbeitsgruppe Computational Oncology am DKFZ und NCT Heidelberg, sagt: „Aus bioinformatischer Sicht zeichnet sich der Knowledge Connector dadurch aus, dass er große Datenmengen nicht nur integriert, sondern auch strukturiert, standardisiert und für die Wiederverwendung aufbereitet. Mit jeder Fallbearbeitung wächst unsere Wissensbasis und gewinnt weiter an Wert.“ 

Der Knowledge Connector ist seit 2022 im Einsatz – ausgehend vom NCT Heidelberg inzwischen auch an den NCT Standorten Dresden, Berlin und WERA (Augsburg). Außerdem wird die Anwendung am Comprehensive Cancer Center Hamburg erprobt. Bisher wurden mit dem Knowledge Connector mehr als 2.000 Fälle von Patientinnen und Patienten im molekularen Tumorboard bearbeitet. 

Stefan Fröhling, Leiter der Abteilung Translationale Medizinische Onkologie am DKFZ und Geschäftsführender Direktor am NCT Heidelberg, sagt: „Mit dem Knowledge Connector haben wir ein Instrument entwickelt, das molekulare Diagnostik mit IT-Lösungen zu einer leistungsfähigen klinischen Entscheidungshilfe verbindet. Die Entwicklung war nur durch viel persönlichen Einsatz und einen gemeinsamen Kraftakt möglich.“ Nach der erfolgreichen Einführung strebt das Team hinter dem Knowledge Connector an, die Weiterentwicklung durch neues Personal zu verstetigen und das System im gesamten NCT sowie Deutschen Konsortium für Translationale Krebsforschung (DKTK) auszurollen.

Publikation:
Daniel Hübschmann, Simon Kreutzfeldt, Benjamin Roth, Katrin Glocker, Janine Schoop, Lena Oeser, Steffen Hausmann, Christian Koch, Sebastian Uhrig, Jennifer Hüllein, Barbara Hutter, Martina Fröhlich, Christoph E. Heilig, Maria-Veronica Teleanu, Daniel B. Lipka, Irina A. Kerle, Annika Baude, Katja Beck, Christoph Heining, Hanno Glimm, Frank Ückert, Alexander Knurr, Stefan Fröhling, Peter Horak. Knowledge Connector: Decision support system for multiomics-based precision oncology. Nature Communications; https://doi.org/10.1038/s41467-026-68333-3

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Nationales Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg

Das Nationale Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg ist eine gemeinsame Einrichtung des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ), des Universitätsklinikums Heidelberg (UKHD), der Medizinischen Fakultät Heidelberg der Universität Heidelberg und der Thoraxklinik Heidelberg. Ziel des NCT Heidelberg ist es, vielversprechende Ansätze aus der Krebsforschung möglichst schnell in die Klinik zu übertragen und damit den Patientinnen und Patienten zugutekommen zu lassen. Dies gilt sowohl für die Diagnose als auch die Behandlung, in der Nachsorge oder der Prävention. Die Teilnahme an klinischen Studien eröffnet den Zugang zu innovativen Therapien. Das NCT Heidelberg ist somit richtungsweisend, um neue Forschungsergebnisse aus dem Labor in die Klinik zu übertragen. Das NCT Heidelberg, gegründet 2004, ist Teil des NCT mit weiteren Standorten in Berlin, Dresden, SüdWest (Tübingen-Stuttgart/Ulm), WERA (Würzburg, Erlangen, Regensburg, Augsburg) und West (Essen/Köln). 

Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ)

Das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) ist mit mehr als 3.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern die größte biomedizinische Forschungseinrichtung in Deutschland. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschen im DKFZ, wie Krebs entsteht, erfassen Krebsrisikofaktoren und suchen nach neuen Strategien, die verhindern, dass Menschen an Krebs erkranken. Sie entwickeln neue Methoden, mit denen Tumoren präziser diagnostiziert und Krebspatienten erfolgreicher behandelt werden können. Beim Krebsinformationsdienst (KID) des DKFZ erhalten Betroffene, Interessierte und Fachkreise individuelle Antworten auf alle Fragen zum Thema Krebs.

Um vielversprechende Ansätze aus der Krebsforschung in die Klinik zu übertragen und so die Chancen von Patientinnen und Patienten zu verbessern, betreibt das DKFZ gemeinsam mit exzellenten Universitätskliniken und Forschungseinrichtungen in ganz Deutschland Translationszentren:

• Nationales Centrum für Tumorerkrankungen (NCT, 6 Standorte)
• Deutsches Konsortium für Translationale Krebsforschung (DKTK, 8 Standorte)
• Hopp-Kindertumorzentrum (KiTZ) Heidelberg
• Helmholtz-Institut für translationale Onkologie (HI-TRON) Mainz - ein Helmholtz-Institut des DKFZ
• DKFZ-Hector Krebsinstitut an der Universitätsmedizin Mannheim
• Nationales Krebspräventionszentrum (gemeinsam mit der Deutschen Krebshilfe)

Das DKFZ wird zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt und zu 10 Prozent vom Land Baden-Württemberg finanziert und ist Mitglied in der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren.

Universitätsklinikum und Medizinische Fakultät Heidelberg: Krankenversorgung, Forschung und Lehre von internationalem Rang

Das Universitätsklinikum Heidelberg (UKHD) ist eines der bedeutendsten medizinischen Zentren in Deutschland; die Medizinische Fakultät Heidelberg der Universität Heidelberg zählt zu den international renommierten biomedizinischen Forschungseinrichtungen in Europa. Gemeinsames Ziel ist die Entwicklung innovativer Diagnostik und Therapien sowie ihre rasche Umsetzung für Patientinnen und Patienten. Klinikum und Fakultät beschäftigen rund 14.500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter und engagieren sich in Ausbildung und Qualifizierung. In mehr als 50 klinischen Fachabteilungen mit rund 2.500 Betten werden jährlich circa 86.000 Patientinnen und Patienten voll- und teilstationär und mehr als 1.100.000 Patientinnen und Patienten ambulant behandelt.

Gemeinsam mit dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) und der Deutschen Krebshilfe (DKH) hat das UKHD das erste Nationale Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) in Heidelberg etabliert. Ziel ist die Versorgung auf höchstem Niveau als onkologisches Spitzenzentrum und der schnelle Transfer vielversprechender Ansätze aus der Krebsforschung in die Klinik. Zudem betreibt das UKHD gemeinsam mit dem DKFZ und der Universität Heidelberg das Hopp Kindertumorzentrum Heidelberg (KiTZ), ein deutschlandweit einzigartiges Therapie- und Forschungszentrum für onkologische und hämatologische Erkrankungen im Kindes- und Jugendalter.

Das Heidelberger Curriculum Medicinale (HeiCuMed) steht an der Spitze der medizinischen Ausbildungsgänge in Deutschland. Derzeit befinden sich an der Medizinischen Fakultät Heidelberg (MFHD) rund 4.000 angehende Ärztinnen und Ärzte in Studium und Promotion.