Abteilung Molekulare Genomanalyse

Prof. Dr. Stefan Wiemann

Mikroskopische Aufnahme von Brust-Zellen, die den HER2/neu Rezeptor verstärkt produzieren und dadurch in ihren Eigenschaften gestört sind. Die äußeren Zellen in dem Zellkomplex wachsen geordnet: die roten Stukturen sind regelmäßig relativ zu den blau markierten Zellkernen und abgewandt von der Oberfläche angeordnet. Die Zellen im Inneren des Komplexes würden in den Zellen normalerweise absterben, können aber durch das HER2/neu Protein überleben, und bilden im Inneren des Zellkomplexes einen ungeordneten Zellhaufen. Die epithelialen Zellen wurden als Einzelzellen in Matrigel ausgesät und nach 14 Tagen mit einem Antikörper gegen GM130 (Marker für den Golgi Komplex, in rot) sowie mit Farbstoffen (Phalloidin für das Zytoskelett, in grün; DAPI für den Zellkern/die DNA, in blau) markiert. Die Abbildung zeigt einen Querschnitt durch den Zellkomplex und wurde mithilfe eines konfokale LASER-scanning Mikroskops aufgenommen.
© dkfz.de

Krebs und andere Erkrankungen entstehen durch eine Vielzahl von Veränderungen in der Erbsubstanz, die entweder vererbt werden oder - insbesondere bei Krebs - in bis dahin normalen Körperzellen neu entstehen. Solche Veränderungen führen häufig zu Störungen in der Aktivität von Genprodukten, wodurch das Zusammenspiel in zellulären Signalwegen verändert wird, die das Zellwachstum eigentlich regulieren sollen. Solche Prozesse können dann letztlich zu Krebs und den damit einhergehenden Krankheitsprozessen führen.
Ziel der Abteilung Molekulare Genomanalyse ist, die komplexen molekularen Mechanismen von Signalwegen mit Relevanz für die Krebsentstehung besser verstehen zu lernen und zu erkennen, wie Veränderungen auf die Tumorentstehung, Metastasen-Bildung und die Entwicklung von Resistenzen wirken. Um dies zu erreichen, führen wir Hochdurchsatz Analysen durch, in denen wir Zellsysteme mittels verschiedener bio-Werkzeuge gezielt beeinflussen und die dadurch hervorgerufenen Veränderungen messen. Dadurch konnten bereits Erkenntnisse über das Wirken von einzelnen Genprodukten in krebsrelevanten Signalwegen erhalten werden.

Auch unsere eigenen Arbeiten haben allerdings ergeben, dass im Verlauf der Krebsentwicklunghäufig meist mehrere Signalwege betroffen sind bzw. miteinander in Kontakt stehen. Dadruch können Krebszellen besser „lernen“ auf Therapeutika zu reagieren und deren erhoffte Wirkung zum Nachteil der Patienten zu umgehen. In Zukunft wollen wir daher Ansätze entwickeln, mit denen wir größere Netzwerke von Proteinen und anderen Faktoren untersuchen können. Weiterhin müssen Informationen, die im Reagenzglas generiert wurden, zunächst im Tiermodell und letztlich mithilfe von Patientenproben verifiziert werden, damit eine wirkliche Relevanz der aufgestellten Hypothesen nachgewiesen werden kann. Hier haben wir bereits einige Kooperationen aufgebaut, und die ersten erhaltenen Resultate sind viel versprechend. Diese Untersuchungen sollen uns erlauben, molekulare Marker für die Diagnose sowie mögliche Zielmoleküle für Therapien zu identifizieren.

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Kontakt

Prof. Dr. Stefan Wiemann
Molekulare Genomanalyse (B050)
Deutsches Krebsforschungszentrum
Im Neuenheimer Feld 580
69120 Heidelberg
Tel: +49 6221 42 4646
Fax: +49 6221 42 3454

Ausgewählte Publikationen

  • Wahjudi, L.W. et al., (2020). Integrating proteomics into precision oncology. Int J Cancer. PMID:32949162
  • Borgoni, S. et al., (2020). Time-Resolved Profiling Reveals ATF3 as a Novel Mediator of Endocrine Resistance in Breast Cancer. Cancers (Basel) 12(10). PMID:33050633
  • Haller, F. et al., (2019). Enhancer hijacking activates oncogenic transcription factor NR4A3 in acinic cell carcinomas of the salivary glands. Nat Commun 10, 368. PMID:30664630
  • Wiemann, S. et al., (2016). The ORFeome Collaboration: a genome-scale human ORF-clone resource. Nature Methods 13, 191-192. PMID:26914201
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