Oncoelectronics

Die größte Herausforderung, der sich Oncoelectronics stellt, ist das Glioblastom, eine tödliche Form von Hirntumor, an der jährlich mehr als 250.000 Menschen sterben. Trotz aggressiver Behandlungen wie Operationen, Chemotherapie und Strahlentherapie tritt der Tumor fast immer wieder auf, da Chirurgen nicht alle Krebszellen an den Tumorrändern entfernen können.

Darüber hinaus gilt das Glioblastom als „immunologisch kalt“, was bedeutet, dass es vom Immunsystem nicht erkannt wird. Die Blut-Hirn-Schranke verhindert zudem, dass die meisten Medikamente und Immunzellen nach der Operation die verbleibenden Krebszellen erreichen.

Darüber hinaus steigt die Inzidenz dieser Krebsart um etwa 9 % pro Jahr, was größtenteils auf die alternde Bevölkerung zurückzuführen ist.

Die bahnbrechende Idee hinter dem Projekt ist die Entwicklung des FloraVita-Geräts, einer revolutionären Technologie, die implantierbare, weiche und flexible bioelektronische Elektroden zur Behandlung von Krebs einsetzt. 

Zu den Hauptmerkmalen gehören:

• Gezielte Elektrotherapie: Flexible Elektroden werden während der Operation in die Tumorresektionshöhle eingesetzt, um Krebszellen durch kontrollierte elektrische Stimulation lokal zu zerstören.
• Dualer Mechanismus (Elektroporation und Elektrotaxis): Das Gerät nutzt gepulste elektrische Felder, um die Membran der Krebszellen zu verändern. Dieser Mechanismus ist selektiv, da Krebszellen anfälliger für diese elektrischen Effekte sind als gesunde Zellen.
• Aktivierung des Immunsystems: Durch die Störung der Krebszellmembran setzt das Gerät den Tumor dem Immunsystem aus und verwandelt einen „kalten“ Tumor effektiv in einen „heißen“, so dass der Körper ihn erkennen und angreifen kann.
• Störung der Blut-Hirn-Schranke: Das Gerät kann die Blut-Hirn-Schranke vorübergehend durchbrechen, wodurch Chemotherapeutika und Immunzellen den Krebsherd effektiver erreichen können.

Das Ziel von Oncoelectronics ist es, die Lebenserwartung von Patienten deutlich zu verlängern und möglicherweise mehr als 36 Monate zu erreichen, verglichen mit der derzeitigen durchschnittlichen Überlebensrate von etwa 15 Monaten.

Die Technologie zielt zudem darauf ab, die Lebensqualität der Patienten zu verbessern, indem die systemische Belastung durch Chemotherapiebehandlungen verringert wird.

Das Projekt steht im Einklang mit den Zielen für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen, insbesondere:

• SDG 3 – Gesundheit und Wohlergehen
• SDG 9 – Industrie, Innovation und Infrastruktur

Aus wirtschaftlicher Sicht könnte es zudem dazu beitragen, die globalen Gesundheitskosten zu senken, indem ein effizienteres Behandlungsmodell auf Basis von „Device-as-a-Service“ eingeführt wird.
 

Das Projekt stützt sich auf mehrere Anwendungen der 3DEXPERIENCE Plattform, um verschiedene Entwicklungsphasen zu fördern:

• SolidWorks: für die Konstruktion und das Prototyping von Medizinprodukten
• Simulia: für anspruchsvolle Simulationen
• Enovia: für das Produktlebenszyklusmanagement (PLM)
• Medidata: für die klinische Entwicklung und das Management klinischer Studien

Diese Tools tragen dazu bei, die Entwicklungs-, Validierungs- und Zulassungsprozesse des Medizinprodukts zu beschleunigen.
 

Oncoelectronics nutzt kollaborative und kollektive Intelligenz durch verschiedene Ansätze:

• Ein multidisziplinäres Team: vereint Experten aus den Bereichen Neurotechnologie, Bioelektronik, Onkologie, Ingenieurwesen, künstliche Intelligenz und Materialwissenschaften.
• Ein wissenschaftlicher Beirat: mit führenden Spezialisten wie Dr. Lluis Mir, ein Pionier der Elektrochemotherapie, und Dr. DJ Cook, ein Experte für Neurochirurgie, sowie Jean-Louis Divoux, einem aktiven Medical Device Engineer für implantierbare medizinische Geräte; Dr. Thiébaud Picart, Neurochirurg am CHU Lyon; Professor Fabien Almairac, Neurochirurg am CHU Nizza; und Professor Denys Fontaine, Neurochirurg am CHU Nizza.
• Institutionelle Partnerschaften: mit renommierten Einrichtungen wie dem Institut Gustave Roussy, der École des Mines und dem Hôpital Marie Lannelongue.
• KI-Integration: künstliche Intelligenz und fortschrittliche Sensoren (wie Laktat-Sensoren) werden zur Unterstützung einer präzisen Krebsbehandlung eingesetzt und ermöglichen intelligentere, datengestützte Strategien zur elektrischen Stimulation.