当癌症患者复发时，传统药物往往不再有效。为了寻找新的治疗方案，由Sina Oppermann教授领导的研究团队正在使用患者的真正肿瘤样本展开研究。在实验室中，这些样本被用来开发专门的细胞模型——包括小型三维“迷你肿瘤”以及由癌细胞和免疫细胞组成的复杂共培养体系。随后，这些模型会被迅速测试超过100种不同的药物，从而帮助团队确定肿瘤对哪些药物具有抗性，又可能对哪些药物仍然有效。
该分析过程采用了一种特殊的图像化方法。Oppermann解释说：“在我们的显微镜平台上，可以非常迅速地测试不同疗法对患者来源癌细胞的效果。” 药物处理后，肿瘤细胞会被染上多种荧光染料。随后，团队拍摄高分辨率、颜色编码的图像并进行分析，以确定每位患者最有效的疗法。结合临床合作组提供的肿瘤细胞额外数据，这种方法能够为癌症患者识别出新的靶向治疗策略。
要理解Oppermann教授药学研究的基本原理，只需想象一个行人交通灯即可。她的最终目标是摧毁癌细胞。“不同的荧光染料能轻松区分活细胞和死细胞：简单来说，红色代表活细胞，绿色信号代表死细胞。绿色细胞越多，说明药物越有效，”她说道。如果显微镜下主要看到红色荧光细胞，则意味着癌细胞存活下来——药物未能达到预期效果，研究必须继续。
多重特性
然而，这一过程远比简单的红绿对比复杂得多。团队会检查数百个其他特征，以识别癌细胞的独特表型。每一种药物都会在细胞上留下其独特的“指纹”。Oppermann解释道：“我们不仅比较不同细胞对各种药物的反应，还比较药物本身的特性。” 获取核心仪器——一台高分辨率、自动化的共聚焦旋转盘显微镜（可高速测量大量参数）——是一个耗资数百万欧元的项目。Oppermann通过Rolf M. Schwiete基金会成功获得资助，并正在法兰克福的Georg-Speyer-Haus (GSH)支持下建立这一平台。
该平台特别有益于那些在寻找有效癌症治疗过程中已经屡遭挫折的患者。“这些患者所有已批准的疗法最终都失败了，”Oppermann解释道。“癌症反复复发，因此他们被认为超出了标准治疗范围。” 除了基因组分析外，她和她的团队还通过功能测试尝试为这些患者找到实验性疗法——为他们提供一线希望。
Oppermann的科学驱动力源于一个核心问题：“为什么某种疗法对患者A有效，但对患者B无效？” 她解释说：“尽管得益于基因组学的洞见，我们现在有许多新疗法问世，但个体之间的治疗反应差异很大。这需要新的方法。我们必须继续改进针对每一位患者的癌症治疗。” 正因如此，她的工作组直接在患者肿瘤细胞上进行功能性药物测试。“通过我们的高通量平台，我们可以测试超过100种药物——包括已批准和新型药物，且剂量各异。由此生成的数据使我们能够为每位患者创建个人档案，帮助预测疗效和抗药性。” 团队还将这些功能数据与遗传信息（如突变、基因融合）和蛋白质变化结合起来。
目标是识别治疗反应的生物标志物，并在未来临床试验中加以应用。为了分析海量数据集，Oppermann实验室还在开发基于人工智能的工具。“我们对患者癌细胞内部运作的理解越深入，就越接近摧毁它们的目标——并为患者找到最佳疗法，”她总结道。
终身热爱：药学或医学
帮助开发新疗法并为癌症患者带来希望的动力自Oppermann学生时代便已扎根。“生物学和化学深深吸引了我。在九年级时，我在一家药店实习——之后便决定要从事药学或医学。” 她随后在法兰克福歌德大学攻读药学，并从此与该领域保持紧密联系，成为一名临床药学科学家。她在马尔堡菲利普斯大学的药理学和临床药学博士研究专注于活性物质测试——当时目标是神经退行性疾病，如阿尔茨海默病和中风。
她转向肿瘤学是在博士后阶段。她在加拿大多伦多著名的桑尼布鲁克研究所（SRI）完成了两年的研究工作，该机构将实验研究与临床转化紧密结合。在那里，她扩展了药物测试的专业知识，并开发了一个基于显微镜的多维平台，用于测试白血病患者细胞的药物效果。一项研究奖学金使她回到德国，继续在德国癌症研究中心（DKFZ）和海德堡国家肿瘤疾病中心（NCT）从事白血病研究。后来，她将研究方法扩展到儿科肿瘤学，在海德堡KiTZ/DKFZ领导了五年转化儿科药理学小组。在此期间，她共同创立了COMPASS联盟（ERA PerMed），并担任科学协调员。这一国际合作项目联合了芬兰、荷兰、法国和澳大利亚的合作伙伴，旨在标准化功能性药物测试以直接应用于临床——为儿科肿瘤学的新疗法提供“指南针”。2024年2月，Oppermann教授回到母校，担任临床药学教授。
除在法兰克福歌德大学生物化学、化学和药学院担任药学教授外，Oppermann还领导Georg-Speyer-Haus的功能精准肿瘤学小组，并隶属于法兰克福癌症研究所（FCI）——凸显了她在药学与医学交叉领域的转化研究的重要性。“通过密切合作和联合项目，我们旨在加强我们学院、医学院和GSH之间的跨学科合作，并进一步推动法兰克福的转化癌症研究。”
建立教学药房
还在海德堡时，她偶尔会为法兰克福的学生讲授药理学和临床药学课程——此后她对教学的热情有增无减。“我觉得自己有责任将学生培养成不仅是药学科学家，也是执业药剂师，”她说。Oppermann本人也在不断探索新途径：除建立虚拟药房工具（MyDispense）外，她和她的团队还建造了一个药学技能实验室——一个供第七和第八学期学生使用的实体训练药房。在这个现实环境中，未来的药剂师可以练习分析患者病例中的用药错误和药物相关问题，并增强与患者及医生的沟通能力。“除了让学生在真实场景中应用复杂的知识外，他们还能学习如何进行跨学科沟通，”Oppermann强调。
跨学科工作、协作和沟通是她教学和研究的核心：“我们的跨学科和转化工作处于药学与医学的交汇点。我们与医学同事密切合作，从生物样本库和手术室直接获取肿瘤样本。与医生的紧密协调对于开发新疗法至关重要。我们共同决定测试哪些药物、如何开发模型，最重要的是，如何将我们的研究成果带回临床并惠及患者。” Oppermann计划扩展跨学科肿瘤委员会并启动更多跨学院合作项目。“由于许多类型的癌症按定义属于罕见病，我们必须与其他团队合作以实现统计学显著结果。因此，我们不仅在本地开展工作，还参与全国性的肿瘤学联盟以及国际项目——例如与斯德哥尔摩、赫尔辛基、苏黎世和多伦多的合作。”
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