Therapieresistenz und Metastasierung gehören zu den bedeutendsten Problemen in der modernen Krebsmedizin. Beide Phänomene werden durch die intra-tumorale Heterogenität (ITH) maßgeblich gesteuert und getrieben. Im SATURN3 Projekt werden zahlreiche neue Technologien angewendet und kombiniert um die ITH bei Brust-, Dickdarm- und Bauchspeicheldrüsenkrebs zu entschlüsseln. Im besonderen werden die Daten verwendet um Mechanismen der Therapieresistenz und der Metastasierung im Verlauf der Krebserkrankung in Patientinnen und Patienten zu identifizieren. Die neuen Erkenntnisse ermöglichen die Entwicklung neuer innovativer diagnostischer und therapeutischer Ansätze zur Krebsbekämpfung und dienen als Grundlage für neue klinische Studien. Die in den Teilprojekten gesammelten Tumor-Proben werden durch Anwendung und Kombination genomweiter DNA- und RNA-Sequenziermethoden (Omics-Technologien) auf mehreren Ebenen molekulargenetisch detailliert charakterisiert. Um die intratumorale Heterogenität und die klonale Dynamik z. B. unter Therapiestress in Patienten abzubilden, werden in longitudinalen Untersuchungen die molekularen Profile der Krebszellen und deren Mikromilieu mit Auflösung auf Einzelzellniveau erstellt. Mittels bioinformatischen Methoden werden dann die molekularen Mechanismen identifiziert, die zur Therapieresistenz und Metastasierung führen. Neben der Analyse von lebendem Biopsiematerial und deren Expansion als Organoide werden begleitend auch auch genomische Analysen von Flüssigbiopsien (Blut) durchgeführt, die es erlauben die klonale Evolution nicht-invasiv zu verfolgen. Die erzielten Ergebnisse werden in großen Patientenkollektiven validiert und neu entwickelte Therapieverfahren in präklinischen Modellen bei HI-STEM funktionell getestet. Präklinische Datenpakete dienen dann als Basis für neue klinische Studien mit dem Ziel Therapieresitenzen zu verhindern oder zu umgehen um so Therapieoptionen für Krebspatientinnen und -patienten zu verbessern und zu erweitern.