Möglichkeiten und Grenzen der stratifizierenden Medizin am Beispiel von prädiktiven Biomarkern und „zielgerichteten“ medikamentösen Therapien in der Onkologie

ZusammenfassungErgebnisse der Grundlagenforschung haben in den letzten 2 Jahrzehnten die molekulare Heterogenität von Tumorerkrankungen aufgezeigt. Durch die Entwicklung neuer Technologien in den letzten 5-10 Jahren war es möglich, eine Vielzahl von krebsauslösenden Veränderungen im Genom von Tumorzellen zu beschreiben, die letztlich zur malignen Transformation normaler Zellen führen. Die bisher meistens enttäuschenden Ergebnisse in der medikamentösen Behandlung von Tumorerkrankungen mit „zielgerichteten“ Wirkstoffen verdeutlichen, wie schwierig es ist infolge komplexer genetischer Veränderungen in Tumorzellen, Patienten den richtigen Wirkstoff in angemessener Dosierung und zum richtigen Zeitpunkt zu verordnen. Dieser Übersichtsartikel, basierend auf Expertenwissen und aktuellen Übersichtsarbeiten zum Thema, beschreibt zunächst die genetische Heterogenität von Tumorerkrankungen – ein wesentlicher Grund für die nur langsame Umsetzung grundlagenwissenschaftlicher Erkenntnisse in besser wirksame Therapiestrategien in der Onkologie – und Ziele von Biomarkern in Zusammenhang mit der stratifizierenden medikamentösen Therapie. Am Beispiel von 4 „zielgerichteten“ Wirkstoffen werden Erfolge und Enttäuschungen der Biomarker-basierten, stratifizierenden medikamentösen Therapie und deren Implementierung in die klinische Praxis diskutiert. Abschließend wird auf die zunehmende Bedeutung von prognostischen bzw. prädiktiven Biomarkern für stratifizierende Therapiestrategien in der Onkologie eingegangen und Empfehlungen für die (prä)klinische Evaluierung von Biomarkern sowie geeignete klinische Studiendesigns für die Validierung prädiktiver Biomarker vorgestellt.

SummaryResearch over the past two decades has untangled the molecular heterogeneity of cancer at the cellular level. The molecular techniques that have been developed in the past 5 to 10 years are dramatically improving our understanding of the genomic aberrations that underlie the malignant transformation of normal cells. At the same time, however, advances in our understanding of the genetic basis of solid tumours and hematologic malignancies have revealed how complex cancer is, and consequently how much more challenging it is in many of the more common cancers to identify the right drug for the right patient in the adequate dose at the right time.Given the slow pace of translation from genome science to individualised medicine in oncology, this expert review, mainly taking into account recently published perspective articles and reviews, describes the molecular heterogeneity of cancer, the difficulties in developing novel molecularly targeted agents, and the need for developing biomarkers to optimise drug development and clinical use. Distinct types of biomarkers, breakthroughs as well as disappointments in the clinical implementation of biomarkers and targeted therapeutics into clinical practice are discussed by focusing on four targeted anti-cancer drugs. Finally, as clinical biomarker tests that predict response to particular therapies will play an important role in achieving stratified medicine in the near future, this article will conclude by giving some recommendations for effective biomarker evaluation and clinical trial designs for predictive biomarker validation.