Abteilung Angewandte Funktionelle Genomik

Krebserkrankungen sind durch den Erwerb von Mutationen wie Einzelnukleotid-Polymorphismen, kleinen Insertionen und Deletionen, und Änderungen der Kopienzahl gekennzeichnet. Während viele dieser Läsionen mit biologischen Eigenschaften von Tumoren in Verbindung gebracht wurden, ist der Beitrag der meisten Mutationen zur Krebsentstehung unklar. Darüber hinaus führen somatisch erworbene genetische Veränderungen zu einer Neuverschaltung intrazellulärer Signalnetzwerke während der malignen Transformation, wodurch sekundäre Abhängigkeiten von Genen induziert werden, die nicht direkt von Mutationen betroffen sind. Das Verständnis der biologischen Relevanz von Krebsmutationen und der damit verbundenen sekundären Abhängigkeiten ist für die erfolgreiche Umsetzung individualisierter Krebstherapien von entscheidender Bedeutung. Die Mission unseres Labors ist es, solche spezifischen Schwachstellen in Krebszellen zu finden und zu charakterisieren, damit diese für die Entwicklung gezielter Therapien genutzt werden können. Um dieses Ziel zu erreichen, verwenden wir ein breites Spektrum molekularer und zellbiologischer Technologien, wie beispielsweise die Manipulation von Genen mit RNAi, CRISPRi und CRISPR/Cas9-Geneditierung im kleinen und großen Maßstab in Kombination mit der Analyse verschiedener in vitro- und in vivo Phänotypen (z. B. automatisierte Mikroskopie und Durchflusszytometrie, Proteinbiochemie, gentechnisch veränderte Mauslinien). Derzeit verfolgen wir folgende Forschungsbereiche:

Funktionelle Charakterisierung neuer Krebsmutationen:
Wir untersuchen systematisch und umfassend die Funktion seltener und nicht charakterisierter Krebsmutationen, welches neue mechanistische Einblicke in wichtige zelluläre Signalwege liefern und die Translation genomischer Informationen in die klinische Anwendung unterstützen wird.

Identifizierung und Charakterisierung von sekundären Genabhängigkeiten:
Wir verwenden Hochdurchsatz-CRISPR-Screening um sekundäre Abhängigkeiten bei mesenchymalen Malignitäten (z. B. Weichteilsarkom und Chordom) aufzudecken, untersuchen spezifische Schwachstellen bei akuter myeloischer Leukämie, und charakterisieren epigenetische Abhängigkeiten bei KRAS-getriebenen Krebserkrankungen.

Untersuchung von Stamm- und Vorläuferzellen in der murinen Lunge:
Wir kombinieren neu entwickelte gentechnisch veränderte Mausmodelle und Einzelzell-RNA-Sequenzierung, um normale und maligne Lungenepithelstammzellen zu identifizieren und die Regulationswege innerhalb dieser Zelltypen zu identifizieren.