Angewandte Bioinformatik

  • Funktionelle und Strukturelle Genomforschung
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Prof. Dr. Benedikt Brors

Wir kombinieren Methoden aus der Informatik, Bioinformatik und Statistik, um die Krebsentwicklung besser zu verstehen und die Diagnose und Therapie von Krebserkrankungen zu verbessern. Mit den Ergebnissen unserer bioinformatischen Analysen wollen wir klinische Anwendungen entwickeln, die langfristig Fortschritte bei der Versorgung und den Behandlungsmöglichkeiten von Krebspatienten ermöglichen.

Die Abbildung zeigt eine Heatmap zur DNA-Methylierung und mRNA-Expression. Links sind Muster der DNA-Methylierung in Rot- und Blautönen dargestellt, rechts die mRNA-Expression in Gelb- und Schwarztönen. Jede Zeile repräsentiert ein Gen, während die Spalten verschiedene Proben zeigen.

Unsere Forschung

Wir sind eine bioinformatische Abteilung, die sich mit der Analyse von hochdimensionalen Daten aus Krebserkrankungen durch moderne Computerverfahren beschäftigt. Die meisten dieser Daten stammen aus Hochdurchsatzsequenzierung, wie z. B. Ganzgenomsequenzierung, RNA-Sequenzierung, Bisulfit-Sequenzierung, ATAC-Sequenzierung sowie deren Varianten, mit denen man jede einzelne Zelle analysieren kann. Durch die Analyse dieser Daten erhalten wir einzigartige Einblicke in die Krebsmechanismen, die Entwicklung, das Fortschreiten, das Ansprechen auf die Therapie von Tumoren und ihrer Interaktionen mit dem Immunsystem. Dies hilft bei der Ermittlung optimaler, gezielter Therapien für jeden einzelnen Patienten („Personalisierte Onkologie“ oder „Präzisionsonkologie“).

Wir entwickeln Methoden und Arbeitsabläufe, die mit riesigen Datenmengen auf verteilten Rechensystemen umgehen und beziehen dabei Verfahren der künstlichen Intelligenz mit ein. Unsere Arbeitsabläufe wurden in klinische Studien des Nationalen Zentrums für Tumorerkrankungen implementiert. Darüber hinaus tragen wir zu klinischen Studien der European Study Group for Pancreatic Cancer und der Deutschen Neuroblastom-Studiengruppe bei.

Wir sind Teil des Nationalen Centrums für Tumorerkrankungen (NCT) und des Deutschen Konsortiums für translationale Krebsforschung (DKTK). Darüber hinaus tragen wir zu Infrastrukturen bei, z.B. dem Deutschen Netzwerk für Bioinformatik-Infrastruktur (de.NBI) und dem Deutschen Humangenom-Phänom-Archiv (GHGA).

 

Projekte

The Comparative Cancer Genomics team lead by Dr. Lars Feuerbach focuses on integrating sequencing and array data across tumor subtypes and patient cohorts. In these Pan-Cancer studies the similarities and differences in the interplay of epigenome, genome and transcriptome during carciogenesis are investigated in context of three main interests:

Focus 1 - Replicative Immortality and telomere biology in cancer

Focus 2 - Identification of regulatory cancer driver mutations for precision oncology applications

Focus 3 - Software tool development for the analysis of cancer cohorts

Furthermore, following up on the ICGC Early-onset Prostate Cancer consortium, we study prostate cancer as part of the Pan Prostate Cancer group of the ICGC ARGO project.

Our methodological expertise for computational cancer genome analysis comprises algorithm development, specialized datastructures for multi-omics data integration, data mining by machine learning, compact visualization of complex information, and statistical modeling.

 

 

Team

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    Prof. Dr. Benedikt Brors

    Leiter der Abteilung

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  • Ein Mann mit kurzem, braunem Bart und braunen Haaren blickt in die Kamera. Er trägt ein dunkles Sakko und ein hellblaues Hemd mit einer gestreiften Krawatte. Der Hintergrund ist neutral und hell.

    Dr. Lars Feuerbach

    Teamleiter Comparative Cancer Genomics

  • Ein Porträt einer Frau mit langen, dunklen Haaren, die in einem schwarzen Blazer und einem weißen Oberteil gekleidet ist. Sie lächelt freundlich in die Kamera, vor einem einfarbigen Hintergrund.

    Dr. Sadaf Shabbir Mughal

    Teamleiterin Tumor Heterogeneity and Evolution

  • Ein Mann in einem dunkelgrauen Anzug steht vor einem weißen Hintergrund. Er hat kurze, dunkelbraune Haare und trägt eine hellgraue Krawatte. Sein Gesichtsausdruck ist freundlich und neutral.

    Dr. Charles Vomfelde genannt Imbusch

    Teamleiter Computational Oncoimmunology

  • Ein Mann mit dunklen Haaren und Bart sitzt lächelnd vor wissenschaftlichen Postern in einem modernen Raum. Er trägt ein blaues Hemd und wirkt freundlich. Die Poster im Hintergrund enthalten Grafiken und Texte zu wissenschaftlichen Themen.

    Dr. Oscar Gonzalez Velasco

    Postdoktorand

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    Dr. Siao-Han Wong

    Postdoktorandin

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    Dr. Evgeniya Denisova

    Postdoktorandin

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    Farhad Faghihi

    Doktorand

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    Karina Martinez

    Doktorandin

  • Ein junges Mädchen mit langen, dunklen Haaren lächelt in die Kamera. Sie trägt ein schwarzes T-Shirt und eine bunte Kette um den Hals. Der Hintergrund zeigt unscharf grüne Bäume, was eine natürliche Umgebung vermittelt.

    Julia Münch

    Doktorandin

  • Ein junger Mann mit dunklen Haaren und einem gepflegten Bart trägt ein hellblaues Hemd. Er lächelt freundlich in die Kamera. Der Hintergrund ist unscharf und zeigt einen hellen Innenraum.

    Ferdinand Popp

    Doktorand

  • Eine junge Frau mit langen, lockigen Haaren lächelt freundlich in die Kamera. Sie trägt ein schwarzes Oberteil und einen blauen Blazer. Im Hintergrund sind Bäume und ein Fluss mit einer Brücke sichtbar, die eine malerische Szene ergänzen.

    Silja Schlue

    Doktorandin

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    Lenart Zezlina

    Doktorand

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    Prof. Dr. Ezekiel Femi Adebiyi

    Gastwissenschaftler

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    Corinna Sprengart

    Sekretariat

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    Hans Bartelmeß

    Systemadministration

Gesamtes Team

Ausgewählte Publikationen

2021 - Cancer Discov. 11(11):2780-2795

Comprehensive Genomic and Transcriptomic Analysis for Guiding Therapeutic Decisions in Patients with Rare Cancers

2021 - Immunity. 54(4):702-720.e17

Single-cell chromatin accessibility landscape identifies tissue repair program in human regulatory T cells

2020 - Nature.578(7793):82-93

Pan-cancer analysis of whole genomes

2020 - Nat Commun.11(1):733

Genomic footprints of activated telomere maintenance mechanisms in cancer

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Corinna Sprengart

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Prof. Dr. Benedikt Brors

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