Que diriez-vous si la médecine moderne était capable de sélectionner plus précisément et rapidement la thérapie anticancéreuse la plus efficace pour chaque patient? En 2022, Lars Gerchow a reçu la bourse PSI Founder Fellowship pour poursuivre cette idée visionnaire : la détermination précise des traitements ciblés pour les différents types de cancer dans les cancers métastatiques.
Dans des cas complexes – par exemple lorsque plusieurs types de tumeurs sont présents simultanément – les méthodes d'imagerie conventionnelles atteignent leurs limites. Lars travaille donc sur une nouvelle méthode: la tomographie par émission de positrons à double traceur (PET), qui utilise deux radiotraceurs différents simultanément pour rendre visibles différents types de tumeurs dans un seul scan. Cela constitue la base pour sélectionner le traitement le plus efficace. Comparée à l'état de l'art, qui n'est actuellement pas couvert par les assurances santé, cette méthode avec deux scans sur différents jours réduit la charge pour les patients, nécessite moins de ressources pour les hôpitaux et contribue à un système de santé plus efficace.
Grâce à son expertise en physique des particules et au soutien du programme PSI Founder Fellowship (PSIFF), un programme visant à promouvoir des scientifiques et ingénieurs talentueux et entreprenants, Lars Gerchow a réalisé des progrès significatifs au cours des derniers mois. En collaboration avec la radiopharmacie du PSI, l'Institut de physique des particules de l'ETH, l'Hôpital universitaire de Zurich, l'Hôpital cantonal de Baden et l'Hôpital vétérinaire de Zurich, un jalon important a été franchi: la méthode PET à double traceur a déjà été testée avec succès sur des patients canins – une collaboration win-win, car la médecine vétérinaire a un accès limité à la PET pour ses patients. Ce succès montre que la méthode fonctionne en milieu clinique. Les résultats offrent une base prometteuse pour l'application prévue chez l'homme et constituent une preuve importante que la technologie fonctionne non seulement en laboratoire, mais aussi en milieu clinique.
Cette réussite illustre parfaitement ce qu'il est possible d'accomplir lorsque des experts de divers domaines travaillent ensemble. Au-delà des frontières de groupes, départements et institutions, une collaboration s'est formée, qui a non seulement abouti à une innovation concrète, mais montre également à quel point nous pouvons relever plus rapidement et plus efficacement les défis médicaux lorsque nous brisons les silos. Un exemple parfait des synergies présentes dans la recherche diversifiée du PSI et du potentiel de l'écosystème de recherche suisse.
L'objectif maintenant est de développer cette technologie pour une utilisation humaine. Sur la base des premiers résultats obtenus dans le cadre du programme PSIFF, la collaboration a obtenu un projet PHRT et SNF pour sa mise en œuvre. Le potentiel d'optimisation fondamentale du diagnostic et du traitement des patients atteints de cancer métastatique est énorme. Lars travaille intensivement sur une solution logicielle qui analyse précisément les données brutes des scans PET de dernière génération. Cela inclut désormais les petites différences des traceurs impliqués, une capacité qui n'était auparavant possible que dans les installations de la recherche fondamentale et de la physique des particules. Cette innovation permet désormais de décomposer et de visualiser simultanément plusieurs types de cancer dans une seule image – une étape qui ouvre de nouvelles perspectives pour la thérapie personnalisée du cancer.
Le travail de Lars est un excellent exemple de la manière dont les innovations issues de la physique des particules peuvent révolutionner le domaine de la médecine et de la façon dont le travail interdisciplinaire au sein de divers groupes et instituts permet des progrès uniques. Nous sommes fiers de soutenir Lars par le biais du PSI Founder Fellowship et avons hâte de suivre les prochaines étapes de ce projet prometteur.
In komplexen Fällen – etwa, wenn mehrere Tumorarten gleichzeitig vorliegen – stossen konventionelle bildgebende Verfahren an ihre Grenzen. Lars arbeitet daher an einer neuen Methode: der Dual-Tracer-Positronen-Emissions-Tomographie (PET), bei der zwei unterschiedliche Radiotracer gleichzeitig eingesetzt werden, um in einem einzigen Scan verschiedene Tumorarten sichtbar zu machen. Dies liefert die Grundlage, um die Auswahl der Therapie am effektivsten zu gestalten. Im Vergleich zum state-of-the-art, das aktuell nicht von den Krankenkassen vergütet wird, bietet diese Methode mit zwei Scans an verschiedenen Tagen eine reduzierte Belastung für den Patienten, einen deutlich geringeren Aufwand für die Krankenhäuser und trägt zu einem effizienteren Gesundheitssystem bei.
Mit seiner Expertise aus der Teilchenphysik und der Unterstützung des PSI Founder Fellowship (PSIFF) – ein Programm zur Förderung unternehmerisch denkender, talentierter Wissenschaftler und Ingenieure - hat Lars Gerchow in den letzten Monaten bedeutende Fortschritte erzielt. In Zusammenarbeit mit der Radiopharmazie am PSI und der ETH, dem Institut für Teilchenphysik an der ETH, dem Universitätsspital Zürich, dem Kantonspital Baden, und dem Tierspital Zürich wurde ein wichtiger Zwischenerfolg erreicht: die neu entwickelte Dual-Tracer-PET-Methode wurde bereits erfolgreich mit Hundepatienten getestet - eine Win-Win Zusammenarbeit, da die Tiermedizin kaum Zugang zur PET-Diagnostik für ihre Patienten hat. Dieser Meilenstein zeigt, dass die Methode in der klinischen Anwendung funktioniert. Die Ergebnisse bilden eine vielversprechende Grundlage für die geplante Anwendung beim Menschen uns sind ein wichtiger Beleg dafür, dass die Technologie nicht nur im Labor, sondern auch im klinischen Umfeld funktioniert.
Diese erfolgreiche Anwendung ist auch ein Paradebeispiel dafür, was möglich ist, wenn Expert:innen aus verschiedensten Bereichen an einem Strang ziehen. Über Gruppen-, Departements- und Institutionsgrenzen hinweg ist hier eine Kollaboration entstanden, die nicht nur eine konkrete Innovation hervorgebracht hat – sondern auch zeigt, wie viel schneller und wirksamer wir medizinischen Herausforderungen begegnen können, wenn wir Silos überwinden. Ein Paradebeispiel für das Potenzial an Synergien, das in der vielseitigen Forschung am PSI und im Standort Schweiz steckt.
Das Ziel ist nun, diese Technologie für den Einsatz bei Menschen weiterzuentwickeln. Basierend auf den ersten Ergebnissen, die im Rahmen des PSIFFs gewonnen wurden, hat die entstandene Kollaboration ein PHRT und SNF Projekt für die Umsetzung bekommen. Das Potenzial, sowohl die Diagnose als auch die Behandlung für Patienten mit metastasierendem Krebs grundlegend zu optimieren, ist enorm. Lars arbeitet intensiv an einer Softwarelösung, die die Rohdaten aus PET-Scans der neusten Generation präzise analysiert. Dabei werden nun auch feine Unterschiede der beteiligten Tracer berücksichtigt und analysiert, was bisher nur in den Anlagen der Grundlagenforschung und Teilchenphysik möglich war. Diese Innovation ermöglicht es nun, mehrere Krebsarten gleichzeitig mit einer Aufnahme in unterschiedliche Bilder aufzuschlüsseln und zu visualisieren - ein Schritt, welcher der personalisierten Krebstherapie neue Perspektiven eröffnet.
Lars’ Arbeit ist ein hervorragendes Beispiel dafür, wie Innovationen aus der Teilchenphysik die Welt der Medizin revolutionieren können und wie interdisziplinäre Arbeiten über verschiedene Gruppen und Institute einzigartige Fortschritte ermöglichen. Wir sind stolz darauf, Lars durch das PSI Founder Fellowship zu unterstützen und freuen uns auf die nächsten Schritte in diesem vielversprechenden Projekt.