Bericht zu Use Case 3 - Die Unterstützung des Molekularen Tumorboards geht in die entscheidende Phase - Rollout und Integration der Komponenten ...
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Bericht zu Use Case 3 – Die Unterstützung des Molekularen Tumorboards geht in die entscheidende Phase – Rollout und Integration der Komponenten Referentin: Prof. Dr. Dr. Melanie Börries Datum: 15.7.2021 Veranstaltung: MIRACUM Symposium 2021
Unterstützung Molekularer Tumorboards (MTB)
miracum
Warum benötigen wir eine
Unterstützung im MTB?
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Technologischen Veränderungen
miracum
1983 2021
Mobile phone inventor Martin Cooper
Smart Phone
Prototyp: Motorola Dynatac 8000X
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Personalisierte Medizin/Präzisionsmedizin
miracum
Melanie Börries | MIRACUM Symposium 2021 | 15.07.2021 3
Molekulares Tumorboard Freiburg des CCCF
miracum
Interdisziplinäre Plattform für individuelle Teilnehmende Disziplinen
Patientenversorgung
- Med. Onkologie
- Gastroent. Onkologie
- Ped. Onkologie
- Gyn. Onkologie
- Dermat. Onkologie
- Neuroonkologie
- Pathologie
- Bioinformatik
- Molekularbiologie
- Humangenetik
Sprecherteam: - Strahlentherapie
• Onkologie, Pathologie und
- Urologie
Systemmedizin/Bioinformatik
Melanie Börries | MIRACUM Symposium 2021 | 15.07.2021 4
MTB Freiburg Übersicht
miracum
Zeitraum: 03/2015 –12/2018
MTB-Boards: 95 MTB Freiburg - Übersicht
Patienten: MTB 488 Freiburg - Übersicht NET Other
Fälle: • Zeitraum
1072 (2/pt) März 2015 – Dezember 2018 Ovary Lower GI
Lung
Grund der Vorstellung: • Meetings 95 Urogenital NET Other
• Zeitraum März 2015 – Dezember 2018 Ovary
• Progress nach systemischer
• Patienten
Standardtherapie
472 (Ø 2.0): 78% Hematologic
Lung
Lower GI
• Meetings
• Seltene Entität: 14% 95 Gyn (others)
Urogenital
Pancreas
• Andere: 8% • Patienten1200 472 Hematologic
Dermatologic
1000 Patients Gyn (others)
Head/Neck Pancreas
1200 800
Case discussions Dermatologic
1000 Patients Breast CNS
600 Head/Neck
Case discussions
800 400 Breast Thyroid CNS
600 200 Upper GI
2020 > 500 Patienten 400 Thyroid Hepatobiliary
0 CUP
Soft Tissue
200 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Bone Upper GI
# Tumor Board Meeting Hepatobiliary
0 CUP
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Soft Tissue
Bone
# Tumor Board Meeting
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Therapeutische Empfehlungen
• 53% der Was erhielten
Patienten
Therapeutischebenötigen
Empfehlungen •wir • um
29% der dieses
Patienten
Verbesserung
Verbesserung
Adhärenzanalyse des zu
mitdes
OS erreichen?
Therapieempfehlung
OS
beibei haben
Umsetzung
Umsetzung der diese
der Therapiee
miracum
Therapieempfehlungen umgesetzt
• 53% der Patienten erhielten Therapieempfehlungen
Therapieempfehlung
Chemotherapy Chemotherapy
• 29%• der18%Patienten
erhielten
n = 324Therapieempfehlung
mit Therapieempfehlung
stage für
IV malignancies die Zukunft
haben diese umgesetzt
... oder
• 18% erhielten Therapieempfehlung für die Zukunft
Study
Combination
Combination
TherapyTherapy 16% Patient Will Other
26% In-Label Declined by Health
Care Provider
44% Single Agent Targeted
Single Agent
Targeted Therapy 23% 61% Off-Label
Therapy
pfehlungen 5% Implemented
Loss to Follow-Up
27%
elten Therapieempfehlungen 10% 29%
Checkpoint Inhibition
Checkpoint Inhibition
Study
Study
Patient Death 15%
16%
In-Label 18%
In-Label
16%
Future Recommendation
Single Agent
% Targeted Therapy 23% 61% Off-Label
Off-Label
Medical Reason
Folie 10 12.10.2019
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Prozesse des Molekularen Tumorboard
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Alignment +
Sequencing Annotation
Variant Calling
Interpretation + Presentation Documentation +
PDF Report MTB MTB Archiving
Data Input:
• target NGS, WES, WGS, RNA-Seq, Methylom
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Use Case 3 - Ziel
miracum
Unterstützung zur klinischen Entscheidungsfindung
Aufbereitung und Visualisierung der genetischen Sequenzierungsdaten
für die Mitglieder eines MTB zur Unterstützung der Therapieempfehlung
Implementiert als voll automatisierter Workflow
Erforderlicher Input
.fastq files (Tumor / Normal Paar), bei targeted NGS nur Tumor
Geschlecht
Output
Annotierte SNVs, InDels, LoH, CNVs, Coverage
Interaktiver PDF Bericht
Export zu cBioPortal
Ständige Weiterentwicklung / Implementierung neuer Datenbanken
MIRACUM-Pipe zertifiziert vom Bund Deutscher Humangenetiker
(BVDH) 2019 und 2020 (nehmen beim aktuellen Ringversuch 2021
wieder teil)
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MIRACUM-Pipe Erweiterungen
miracum
• Erweiterung der bestehenden MIRACUM-Pipe (WES)
• „Tumor only“ Analysen
• tNGS (targeted Next Generation Sequencing), z.B. TST170, TSO500
• Analyse des RNA Anteils der Sequenzierungs-Panels
• RNA-Fusions Analyse
• Überarbeitung des PDF Berichtes
• Struktur
• Interaktive Elemente / Links zu weiterführende Informationen
• Zukünftige Entwicklung
• RNA-Sequenzierungs-Pipeline
Melanie Börries | MIRACUM Symposium 2021 | 15.07.2021 9Interaktiver PDF Report
miracum
Melanie Börries | MIRACUM Symposium 2021 | 15.07.2021 10Ergebnisse der Pipeline
miracum
Melanie Börries | MIRACUM Symposium 2021 | 15.07.2021 11MIRACUM-Pipe in zwei Versionen: Bash/R und Galaxy
miracum
• Bash und R:
• Skripts zur Verkettung von selbst zu installierenden
Konsolen-Tools
• Für „Hardcore“-Anwender mit Bioinformatik-
Kenntnissen
• Einsatz in Freiburg, Gießen und Mainz, Test in
Erlangen, BZKF-Standorten sowie Halle
• Deployment: Docker
• Galaxy:
• Im Galaxy Framework als vorinstallierte Workflows
inkl. Integration von GEMINI
• Für Anwender mit GUI-Präferenz
• Erlangen, Freiburg, Gießen und Marburg
• Deployment: Docker
Melanie Börries | MIRACUM Symposium 2021 | 15.07.2021 12Verfügbarkeit als Docker
miracum
• MIRACUM-Pipe R/Bash
• https://github.com/AG-Boerries/MIRACUM-Pipe-docker
• https://gitlab.miracum.org/miracum-pipe/miracum-pipe-docker
• https://docker.miracum.org/harbor/projects/102/repositories/miracum_pipe
• MIRACUM-Pipe Galaxy
• https://github.com/AG-Boerries/MIRACUM-Pipe-Galaxy
• Installationsanleitung
• https://confluence.imi.med.fau.de/x/FAB5Bw
• https://confluence.imi.med.fau.de/x/EIByBw
• Ressourcen: Abhängig vom verwendeten NGS Ansatz und dem
Durchsatz
• Beispiel WES: ~12 CPUs, ~150 GB RAM, 250 GB Storage (davon ~150 GB
Annotation, Referenzgenome, Tools, etc.)
Melanie Börries | MIRACUM Symposium 2021 | 15.07.2021 13Schnittstelle zum Endanwender
miracum
KAS
Aufruf aus Patientenkontext
Therapieempfehlung
Versorgung
Klinische Daten
Staging
pdf Molekularbiologische
Daten
fastq vcf maf
Forschung
Pseudonymisierung
Pipeline
Melanie Börries | MIRACUM Symposium 2021 | 15.07.2021
14 14cBioPortal mit eigenen Patienten: MTB-Patientensicht
miracum
Aus elektronischen Patientenakte (Soarian) direkt über den am PC gewohnten Login zu dem Patienten in cBioPortal…
15cBioPortal mit eigenen Patienten: Erweiterte OncoKB
miracum
Melanie Börries | MIRACUM Symposium 2021 | 15.07.2021 16Plattform zur Bündelung von Informationen von
Medikamenten/Wirkstoffen
miracum
https://componc.github.io/cancerdrugs/#/drugs/Dabrafenib (in Frankfurt entwickelt)
Melanie Börries | MIRACUM Symposium 2021 | 15.07.2021 17Suche einer passenden Studie zu einem Patienten
miracum
Z.B. „KRAS-Mutation in noch rekrutierenden Studien in den USA“
18Vorbereitung einer Therapieempfehlung für den Patienten
(vom Mockup zur evaluierbaren Komponente)
miracum
Melanie Börries | MIRACUM Symposium 2021 | 15.07.2021 19cBioPortal für die Forschung mit eigenen Patienten:
MTB als „Studie“
miracum
Aus der Leistungsstellenübersicht direkt über den am PC gewohnten Login zu cBioPortal…
Melanie Börries | MIRACUM Symposium 2021 | 15.07.2021 20cBioPortal mit eigenen Patienten: MTB als „Studie“
miracum
Aus der Leistungsstellenübersicht direkt über den am PC gewohnten Login zu cBioPortal in die MTB-Studie…
Melanie Börries | MIRACUM Symposium 2021 | 15.07.2021 21MTB als „Studie“ explorieren
miracum
Lungenkarzinom-Patienten mit ERB3-Mutation selektieren und als Kohorte sowie individuell ansehen
Melanie Börries | MIRACUM Symposium 2021 | 15.07.2021 22Schnittstelle zum Endanwender
miracum
KAS
Aufruf aus Patientenkontext
Therapieempfehlung
Versorgung
Klinische Daten
Staging
pdf Molekularbiologische
Daten
fastq vcf maf
Forschung
Pseudonymisierung
Pipeline
Melanie Börries | MIRACUM Symposium 2021 | 15.07.2021
23 23cbpManager workflow
miracum
• Cbp Manager ist eine interactive R Shiny Web Applikation
generiert, editiert und validiert die Daten und Metadaten für den Import in cBioportal
• Study folder dient als Link zwischen cbpManager und der lokalen cBioPortal Instanz
• cbpManager liest, generiert and modifiziert Dokumente vom Study folder
• Das Hochladen/Upload von Daten in cBioPortal ist ein unabhängiger Prozeß vom cbpManager
• https://bioconductor.org/packages/cbpManager/
Melanie Börries | MIRACUM Symposium 2021 | 15.07.2021 24 24Integration in die IT-Infrastruktur
miracum
Melanie Börries | MIRACUM Symposium 2021 | 15.07.2021 25Status Quo
miracum
• Bereitstellung der Tools (Pipeline – PDF Report, cBioPortal) an den Standorten (R/Bash und Galaxy)
• Anforderungsanalyse durchgeführt und publiziert (Buechner et al. 2020)
• Schnittstellen zu den Primärsystemen begonnen
• Cbp Manager eingeführt
• Interaktion mit weiteren Konsortien:
• DKTK-MTBA: Deutsches Konsortium für Translationale Krebsforschung mit dem Joint Funding
Projekt "Molekulare Tumorboard Allianz" (MTBA)
• BZKF: Bayerisches Zentrum für Krebsforschung (BZKF)
• Weitere MI-I Konsortien: SMITH, DIFUTURE, HiGHmed
Melanie Börries | MIRACUM Symposium 2021 | 15.07.2021 26Nächsten Schritte
miracum
• Studie zum Nachweis der Erfüllung der Zweckbestimmungen für MIRACUM-Pipe und
cBioPortal-Plattform mit Unterstützung entsprechend kompetenter Firmen
• Etablierung und Implementierung der RNA-Seq Pipeline
• Quantitatives Qualitätsassessment
• Schnittstellen-Anbindung der MIRACUM-Pipe sowie der cBioPortal-Instanzen mit KAS&Co
Melanie Börries | MIRACUM Symposium 2021 | 15.07.2021 27Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Danksagung: miracum
MIRACUM Team, insbesondere UC3-Team
Freiburg (Patrick Metzger, Maria Hess, Wolfgang Maier, Björn
Grüning, Victor Zharavin)
Erlangen (Jan Christoph (Halle), Philipp Unberath, Alex
Neugebauer, Christopher Renner)
Lübeck (Niklas Reimer, Hauke Busch)
Frankfurt (Sebastian Wagner, Désirée Walther)
Gießen (Daniel Amsel)
Mainz (Claudia Paret, Arsenij Ustjanzew)
MIRACUM-Konsortialleiter: Hans-Ulrich Prokosch und MIRACUM
Koordinationsstelle
@miracum_de sowie das
MTB Freiburg (Sprecher: Melanie Börries Lena Illert , Silke
Lassmann, Cornelius Miething)
MTB Erlangen (Florian Haller, Norbert Meidenbauer, Lars Tögel)Sie können auch lesen
