Nachwuchsgruppe Somatische Evolution und Früherkennung

Dr. Angela Goncalves

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Wir untersuchen die Entstehung und Ausbreitung mutierter Klone in den Stadien vor der Entwicklung bösartiger Tumoren. Um diese frühen Stadien zu untersuchen, verbinden wir experimentelle Ansätze mit bioinformatischen Analysen und statistischer Modellierung - mit der langfristigen Aussicht, die Früherkennung von Krebs zu verbessern.
Das Modell der mutierten klonalen Evolution durch natürliche Auslese spielt eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung von Krebs. Jedoch war es vor der Entwicklung von kostengünstigen Hochdurchsatz-Next Generation Sequencing (NGS) Methoden schwierig, diesen Prozess detailliert zu untersuchen. Durch NGS ist es nun möglich, Veränderungen sogar in sehr kleinen Zellanteilen aufzuspüren. Indem wir diese Veränderungen in Modelle überführen, können wir die Entstehung mutierter Allele in Geweben besser verstehen. Außerdem benutzen wir neuartige Methoden der Einzelzell-RNA-Sequenzierung, um somatische Mutationen in einzelnen Zellen zu identifizieren und deren Effekte auf die Expression von Genen zu bewerten – ein Ansatz, der bei der Interpretation der Effekte von Keimbahnveränderungen erkenntnisreich war. Ein wesentlicher Bestandteil unserer Arbeit ist daher die Interpretation dieser Daten und die Entwicklung neuer Methoden für die Analyse von NGS-Daten im Zusammenhang mit der Entstehung von Krebs.
Weiterhin arbeiten wir daran, die Beziehungen zwischen Genotyp und Phänotyp besser zu verstehen und vorherzusagen. Dazu entwickeln wir rechnergestützte Methoden für hochdimensionale Daten, etwa für Merkmalsauswahl und differentielles Testen.

Ausblick
Die Analyse longitudinal erworbenen nicht-krebsartigen Gewebes bietet ein wirkungsvolles Mittel, um die Evolution somatischer Mutationen zu untersuchen. Wir verwenden menschliches gynäkologisches Gewebe als Modellsystem, da dieses leicht über einen längeren Zeitraum von gesunden Individuen erworben werden kann und medizinisch von großer Bedeutung ist. In interdisziplinären Forschungsprojekten mit Krebsforschern und Klinikärzten möchten wir künftig DNA-Tiefensequenzierungsdaten und Einzelzell-RNA-Sequenzierungsdaten von Gewebeproben analysieren, um ein quantitatives Verständnis somatischer Evolution zu erlangen.

Kontakt

Dr. Angela Goncalves
Somatische Evolution und Früherkennung (B210)
Deutsches Krebsforschungszentrum
Im Neuenheimer Feld 580
69120 Heidelberg

Ausgewählte Publikationen

  • Helena Kilpinen*, Angela Goncalves*, Andreas Leha, Vackar Afzal, Kaur Alasoo, Sofie Ashford, Sendu Bala, Dalila Bensaddek, Francesco Paolo Casale, Oliver J Culley, Petr Danecek, Adam Faulconbridge, Peter W Harrison, Annie Kathuria, Davis McCarthy, Sh (2017). Common genetic variation drives molecular heterogeneity in human iPSCs. Nature 546, 370–375.
  • Paulina A Latos, Angela Goncalves, David Oxley, Hisham Mohammed, Ernest Turro, Myriam Hemberger (2015). Fgf and Esrrb integrate epigenetic and transcriptional networks that regulate self-renewal of trophoblast stem cells. Nature communications, 6.
  • Angela Goncalves*, Sarah Leigh-Brown*, David Thybert, Klara Stefflova, Ernest Turro, Paul Flicek, Alvis Brazma, Duncan T Odom, John C Marioni (2012). Extensive compensatory cis-trans regulation in the evolution of mouse gene expression (2012). Genome Research 22: 2376-2384.
  • Ernest Turro, SY Su, Angela Goncalves, LJM Coin, S Richardson, A Lewin (2011). Haplotype and isoform specific expression estimation using multi-mapping RNA-seq reads. Genome biology 12 (2), R13.
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