Bern Center for Precision Medicine (BCPM): Die ersten Schritte in die Zukunft

Erbgut Editieren– Collegium Generale, Bern, 25.09.2019

Mark A. Rubin, MD

(BCPM): Die ersten Schritte in die Zukunft

PRÄZISIONSMEDIZIN

Präzisionsmedizin ist ein personalisierter Ansatz in der modernen Medizin. Individuelle Merkmale wie genetische Prädisposition, Umweltfaktoren oder Lebensstil der Patienten werden in die Behandlung miteinbezogen.

PRÄZISIONSMEDIZIN

Die Initiative der UniversitätBern und des Inselspitalsstrebt an, dass die richtigeBehandlung zur richtigen Zeitzum richtigen Patientengelangt.

DAS VERSPRECHEN UND DIE ZUKUNFT DER PRÄZISIONSMEDIZIN

Knowledge Network

Taxonomy

Basic, Translational, & Population Sciences

Diagnose Behandlung Health Outcome

Clinical Medicine

Observational StudiesDuring clinical care (EHR)

Genau Gezielt Verbessert

Validiert

Modified From National Academy of Medicine

KREISMODELL

Anbieterdes

Gesundheitswesen

Unter-schiedliche

Populationen“Small Data”

Datendes

Patienten

DigitalePatienten-

Daten

GenomischeDaten

Forschung

PRÄZISIONSMEDIZIN

Interdisziplinäre Zusammenarbeit

MEDIZIN

MOLEKULARE BIOLOGIE

INFORMATIONS-WISSENSCHAFTEN

ETHIK & RECHT

ÖKONOMIE MATHEMATIK

Genomik

Transkriptomik

Proteomik

Metabolomik

Gesundheitsökonomie

Abläufe & Prozesse

Organisation

DatenschutzEthische Überlegungen

Krankheiten

Gesundheit generell

Human & Veterinär

Bioinformatik

Machine Learning

Datensicherheit

Wearables

Statistik

Epidemiologie

Prospektive Modellierung

Datenwissenschaften

BERNER ZENTRUM FÜR PRÄZISIONSMEDIZIN

ANBIETERDES

GESUNDHEITSWESEN

UNTER-SCHIEDLICHE

POPULATIONEN“SMALLDATA”

DATENDES

PATIENTEN

DIGITALEPATIENTEN-

DATEN

GENOMISCHE DATEN

FORSCHUNG

PRÄZISIONSMEDIZIN

Wir werden unsereExzellenzbereiche stärken, indem wir auf unsere Fakultätund unsere Mitglieder hören.

BERNER ZENTRUM FÜR PRÄZISIONSMEDIZIN: EIN SCHRITT VORWÄRTS

SMALL DATA

Wo bist Du? Wo warst Du?

Was kaufst Du?

Was suchst Du imInternet? Wann? Wie oft?

Wieviele Leutewohnen bei Dir?

Wie oft schreibst Du Emails?

WIEVIEL ANGST SOLLTEN WIR HABEN?

Netflix

BEDEUTUNG VON GENOMISCHEM DATENSCHUTZ

Das allgemeine Dilemma der genomischen Privatsphäre

� Wie kann man Risiken und Belohnungen ausgleichen?

� Aus dem Informationsaustauschkann die betroffene Person in ihrer Privatsphäre beeinträchtigtwerden, aber die Gesellschaft profitiert von der medizinischenForschung

WAS SIND DIE KOSTEN?

Krankheit Diagnose Behandlung Gewinn Kosten

F (PM)=Social and economic PM Model

Wochen

Monate

Jahre

Keine

$1000

$10,000

$100,000

$100

LERNSYSTEM FÜR DAS GESUNDHEITSWESEN

Wir schaffen ein Lernsystem für unser Gesundheitswesen, in

dem die Behandlung aktiv überwacht und stetig verbessert

wird

� Dies erlaubt uns, aktuelle Behandlungsstandards kontinuierlich zu verbessern.

� Die Verwendung von Genetik eröffnet völlig neue Wege zur Behandlung von Krankheiten

� Unser Ziel ist es, den Behandlungsplan eines Patienten so einzigartig zu gestalten, wie es auch das individuelle Genmaterial ist

� Wissenschaftliche Erkenntnisse werden direkt in die Ausbildung der ersten Generation von ÄrztInnen im Gebiet der Präzisionsmedizin einfliessen

INTERAKTIONEN

KLEINE INVESTITIONEN MIT GROSSEM GEWINN

Gleiche Therapie für Alle Pro Patient die am besten geeignete Therapie

TRADITIONELLE MEDIZIN PRÄZISIONSMEDIZIN

klinischeForschung

ForschungGrundlagenforschung

TranslationaleForschung

1,6 MillionenBrustkrebsfälle werdenjedes Jahrdiagnostiziert.300.000 haben eineHer2-Mutation

In den 1980er Jahren hatten Frauen mitHer2-Mutationen einäußerst schlechtesErgebnis

Im Jahr 2019 überlebten 85% mehrals 10 Jahre

klinischeForschung

Grundlagenforschung

TranslationaleForschung

Forschung

TranslationaleForschung

klinischeForschung

ForschungGrundlagenforschung

TranslationaleForschung

klinischeForschung

ForschungGrundlagenforschung

TranslationaleForschung

Wie wiederholen wir diesen präzisenmedizinischen Erfolg? Nicht einmal, aber oft?

WIE WIRD DIE PRÄZISIONSMEDIZIN IN DER SCHWEIZ AUSSEHEN?

PRÄZISIONSMEDIZIN: LEHREN AUS DEM FELD

Medikament Mutation Sichtbare Wirkung

Wie sieht genomische Analyse heute in der Schweiz aus?

Wie können wir den Wert der genomischenDaten in der Schweiz verbessern?

Swiss Molecular Pathology and Tumor Immunology Platform (SOCIBP)

� Hauptantragsteller: Mark A. Rubin (UniBe); Mitantragsteller: Gunnar Rätsch (ETH), George Coukos(CHUV/ UniL), Holger Moch (University Hospital ZH), Laurence de Leval (CHUV), Thomas McKee (UniGe)

� Förderperiode: 2018-2020� SPHN Förderung CHF 2 300 000.-� Hauptziele: Erstellung einer bahnbrechenden Genomik-Plattform für Datenmanagement und Datenaustausch

schweizweit, um die Komplexität therapiebedingter Resistenzen zu entwirren.

� Hauptleistung:

SPHN

U N I V E R S I T Ä T S S P I T A L : E I N H E I T L I C H E S R E P O R T I N G

WP1. Festlegen der optimalen Konfigurationfür einheitliche Genomik-Berichterstattung,

welche einen sicheren Austausch von klinischenund Forschungsdaten ermöglicht. (SIB/andere)

D A T E N A U S T A U S C H F Ü R F O R S C H U N G / K L I N I K

WP2. Harmonisierung der Formate der Schweizer einheitlichen Genomik‐Bericht‐erstattung für klinische, pathologische und wissenschaftliche Interoperabilität. (SPO und Patholink SNF)

WP3. Externe SOCIBP Standorte und Verbesserung der Benutzung/BedienerFunktionen für breitere klinische und

wissenschaftliche Konnektivität (cBioportal, SIB / SAKK/Internat.)

SPHN/PHRT Proposal from Bern, Zurich, Lausanne, and Geneva (+Liestal, etc…)

U N I V E R S I T Y H O S P I TA L U N I F O R M R E P O RT I N G

WP1. Determine optimal configuration for

uniform genomics reporting to enable reliable sharing of clinical and

research data.(SIB/Others)

DATA S H A R I N G F O R R E S E A RC H & C L I N I C A L

WP2. Harmonize Swiss uniform genomics reporting format(s) for clinical and

research interoperability. (PatholinkSNF & Onco SPHN)

WP3. Establish external SOCIBP sites and

improve use/operator features for broader clinical and research

connectivity (SIB/SAKK/Intern'l)

WES / gezielteSequenzierung

Rohdaten (*.fastq)

SOCIBP NGS vorverarbeitende Pipeline

SOCIBP NGS vorverarbeitende Pipeline

Gefilterte Varianten: SNV/ SV/ CNV (*.vcf)

SOCIBP NGS nachbearbeitende Pipeline

SOCIBP NGS nachbearbeitende Pipeline

SOCIBP NGS DATENVERARBEITUNG

StandardisierterGenomikbericht

Wir brauchen viele Daten, um zu verstehen, welchePatienten von den teuren Behandlungen profitieren

LERNSYSTEM FÜR DAS GESUNDHEITSWESEN

Wir schaffen ein Lernsystem für unser Gesundheitswesen, in

dem die Behandlung aktiv überwacht und stetig verbessert wird

� Dies erlaubt uns, aktuelle Behandlungsstandards kontinuierlich zu verbessern.

� Die Verwendung von Genetik eröffnet völlig neue Wege zur Behandlung von Krankheiten

� Unser Ziel ist es, jeden Behandlungsplan eines Patienten so einzigartig zu gestalten, wie es auch das individuelle Genmaterial ist

� Wissenschaftliche Erkenntnisse werden direkt in die Ausbildung der ersten Generation von ÄrztInnen im Gebiet der Präzisionsmedizin einfliessen

DANKE

Erste Runde – April 2019

PROJEKTAUFRUF

Next Generation Sequencing7 ProjekteBis CHF 100K für 1 Jahr

PROJEKTAUFRUF 1. RUNDE

ANDERE18

KARDIOLOGIE4

IMMUNOLOGIE4

INFEKTIONSKRANKHEITEN4

NEUROLOGIE3

ONKOLOGIE18

51 Projekteingaben Entzündungskrankheiten 3Gynäkologie 2Bevölkerungswissenschaften 2Vorgeburtliche Untersuchung 2Transplantation 2BPH 1Dermatologie 1ENT 1Hämatologie 1Ophthalmologie 1Orthopädie 1Chirurgie 1

PROJEKTAUFRUF 1. RUNDE

Disease modelling in Skin Explant Cultures (DisSECt)

Kategorie: Dermatologie

Projekt PI:Prof. Christoph Schlapbach, MD, PhDUniversitätsklinik für DermatologieUniversität Bern, Inselspital

Predictive factors of cirrhosis regression in patients with advanced chronic liver disease

Projekt PIs:Annalisa Berzigotti, MD, PhDUniversitätsklinik für Viszerale Chirurgie und Medizin, InselspitalDepartment for Biomedical Research, Universität Bern

Cédric Bovet, PhDProf. Jaime Bosch, MD, PhD Yuly Paulin Mendoza

Kategorie: Entzündungskrankheiten

High-definition personalized analysis in individual Crohn’s disease patients to define microbiota

bottlenecks

Kategorie: Immunologie

Projekt PIs:Prof. Andrew J. Macpherson, MD, PhDUniversitätsklinik für Viszerale Chirurgie und Medizin, Inselspital, Bern

Bahtiyar Yilmaz, PhD

Whole genome sequencing and single cell transcriptome analysis of pro-gestin resistance in

endometriosis

Projekt PIs:Konstantinos Nirgianakis, MDUniklinik für Frauenheilkunde,Universität Bern, Inselspital

Brett McKinnonMichael D. Mueller

Kategorie: Entzündungskrankheiten

Non-muscle invasive bladder cancer a personalized approach: defining the genomic landscape and

response to therapy

Projekt PIs:Marianna Kruithof-de Julio, PhD, PDDepartment for BioMedical ResearchUniversität Bern, Inselspital

Roland Seiler, MD, PD

Kategorie: Onkologie

Preclinical development of an adoptive T cell therapy strategy to treat patients with

non-small cell lung cancer

Projekt PIs:Sean R.R. Hall, PhDUniversitätsklinik fürThoraxchirurgieUniversität Bern, Inselspital

Prof. Eliane J. Müller, PhDGabriela M. Baerlocher

Kategorie: Onkologie

Targeting the niche of drug-tolerant tumor-repopulating cells to eradicate residual disease in breast cancer

Projekt PI:Prof. Sven Rottenberg, PhDVetsuisse-Fakultät, Universität Bern

Kategorie: Onkologie

KLEINE INVESTITIONEN MIT GROSSEM GEWINN

PROJEKTAUFRUF 2. RUNDE

1. Reproduzierbarkeit / QualitätskontrolleFörderung von bis zu 5 Projekten bis CHF 50’000 pro Projekt.

2. Zusammenarbeit / Datenintegration unterverschiedenen PlattformenFörderung von bis zu 3 Projekten bisCHF 200’000 pro Projekt

Im Juli 2019 wurde ein zweiter Projektaufruf veröffentlicht. Die BCPM-Mitglieder wählten im Rahmen eines Workshops folgende Themen:

www.stemcellsbern.ch

Joint International Meeting under the umbrella of SSCNInnovation in Clinical Bio-manufacturing

Friday June 26 2020Bern

Organoids & other specialized cell cultures

Organizing Committee Scientific Committee

BCPM SCRMTimo Staub (Lead)BCPM

Volker Enzmann (Lead)Ophtalmology, Inselspital

Stephan ChristenDBMR, Medical Faculty

Benjamin GantenbeinDBMR, Medical Faculty /Traumatology & Orthopedics, Insel

Claudia RequetaBCPM

René AeberhardDBMR, Medical Faculty / Dermatology, Insel

BCPM SCRMMark Rubin (Lead)DBMR, Medical Faculty

Eliane J. Müller (Lead)DBMR, Medical Faculty

Marianna Kruithof-de Julio DBMR, Medical Faculty

Carsten RietherDBMR, Medical Faculty / Oncology, Insel

Sven RottenbergDIP, Vetsuisse Faculty

Amiq GazdharDBMR, Medical Faculty / Pneumology, Insel

Präzisionsmedizin in Bern: Aktive Mitarbeit istentscheidend.

Das Zentrum zählt bereits 48 Mitglieder, Tendenzsteigend.

Das Zentrum wird als tragender Webgereiter fürneue Möglichkeiten und Partnerschaften agieren.

BERNER ZENTRUM FÜR PRÄZISIONSMEDIZIN

Um erfolgreich in unseremUnterfangen zu sein, braucht esZeit, Einsatz, Infrastruktur und Teamarbeit.

DIE ZUKUNFT DER PATIENTENPFLEGE IN BERN

DAS STEUERUNGSGREMIUM UND LEITUNG TEILPROJEKTE

Daniel Candinas Matthias Gugger

Daniel M. Aebersold

Anne Angelillo-Scherrer

MichaelDahlweid

AurelPerren

Carlo Largiadèr

FranziskaSprecher

Hans-Uwe Simon

DIE ZENTRUMSLEITUNG UND ADMINISTRATION

Carlo Largiadèr Rémy Bruggmann Claudia Kühni Tosso Leeb

Timo Staub

Claudia Requeta

DANKE FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT