Im Rahmen des Verbundprojekts SMART-CARE soll ein lokaler Forschungskern für Massenspektrometrie in der Systemmedizin in Heidelberg/Mannheim aufgebaut werden. Sein Schwerpunkt wird auf der Erforschung des Rückfallrisikos bei Krebserkrankungen liegen. Kommt es nach einer Krebstherapie zu einem Wiederauftreten der Krankheit, steigt das Sterberisiko drastisch an. Wie hoch das Rückfallrisiko einzuschätzen ist, ist dabei individuell verschieden. Durch die Charakterisierung genomischer Veränderungen in Tumoren konnte in der Vergangenheit die Rückfall-Risikoabschätzung und die Entwicklung neuer Therapien bereits verbessert werden. Um jedoch komplexe dynamische Prozesse der Krankheitsprogression vorhersagen oder Strategien für eine maßgeschneiderte personalisierte Krebstherapie vorschlagen zu können, werden weitere Daten und Informationen benötigt. Ein vielversprechender Ansatz dafür stellen quantitative Analysen von Proteinen und Stoffwechselprodukten mit massenspektrometrischer Methoden in Kombination mit mathematischen Modellen und künstlicher Intelligenz dar.

Hier setzt SMART-CARE an: Die noch immer vorhandenen zahlreichen technologischen und logistischen Herausforderungen beim Einsatz der Massenspektrometrie in der Klinik sollen durch die Entwicklung standardisierter Pipelines überwunden werden. Es ist geplant, zunächst eine robuste Massenspektrometrie-Pipeline zu etablieren, mit der die Reproduzierbarkeit der Probenanalysen künftig gewährleistet wird. Durch die integrative Analyse der komplexen Massenspektrometrie-Daten sollen verschiedene molekulare Marker in Gewebeproben und Körperflüssigkeiten identifiziert werden. Diese Marker sollen anschließend benutzt werden, um anhand eines mathematischen Modells die individuelle Rückfallwahrscheinlichkeit für vier bedeutende Tumorerkrankungen (Blut, Lunge, Gehirn sowie Sarkom) zu ermitteln.