Abteilung Mikrobiom und Krebs

Prof. Dr. Eran Elinav

Fluoreszenzmikroskopie eines Mauskolons mit Färbung von Bakterien mit FISH (grün; Pfeilspitzen; 16S-FISH-Probe) und Färbung der Mucus-Schicht (rot; Pfeile; Lektin-Färbung) und Kernfärbung (blau; DAPI).
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In den letzten Jahren wurden viele wissenschaftliche Erkenntnisse darüber gewonnen, wie intestinale Mikrobiota die Gesundheit beeinflussen und an der Entstehung verschiedener Krankheiten beteiligt sind.
-Entzündung und Infektion
Die Brückenabteilung Mikrobiom und Krebs untersucht die Interaktion der Darm-Mikrobiota mit dem angeborenen und erworbenen Immunsystem. Wir studieren mikrobielle Trigger von gestörten Immunantworten, wie die Ausbreitung von Pathobionten, sowie Störungen in mukosalen Abwehrmechanismen und die Rolle des Inflammasoms (Proteinkomplex, der Entzündungsreaktionen auslöst). Desweiteren untersuchen wir die Effekte von metabolischen Störungen, zum Beispiel Hyperglykämie, auf die mukosale Homöostase und intestinale Infektionen.
-Metabolismus und Ernährung
Unsere Abteilung verfolgt das Konzept der personalisierten Medizin, um die Effekte von Diät und Mikrobiom-Zusammensetzung auf Körpergewicht, Stoffwechsel und Verdauung zu untersuchen. Wir konnten so durch Machine-Learning zeigen, dass der individuelle Zuckerblutspiegel nach dem Essen aufgrund der Patienten-Mikrobiota vorhersagbar ist, und somit nur eine personalisierte Diät eine Blutzucker-Homöostase ermöglichen kann.
-Krebs
Neue Erkenntnisse belegen eine entscheidende Rolle des Mikrobioms bei der Tumorentstehung und -therapie. In unserer Abteilung untersuchen wir die Interaktionen von neoplastischen Zellen, Immunzellen und Bakterien. Wir untersuchen die Effekte von Diät- und Antibiotika-induzierter Dysbiose auf die Karzinogenese, sowie die Rolle von einzelnen Bakterien und -Gruppen in der Tumortherapie.

Die Brückenabteilung Mikrobiom und Krebs entwickelt neue Labormethoden und Bioinformatik-Anwendungen für Sequenzierung und Analyse der Mikrobiota aus dem Gastrointestinaltrakt, der Haut, dem Urogenitaltrakt, sowie aus Pankreas und Thymus. Wir verwenden gnotobiotische (keimfrei aufgezogene) Mausmodelle, um den Einfluss der Mikrobiom-Wirt-Interaktion bei der Tumorentstehung und -therapie und bei Darmentzündungen sowie -infektionen im Detail zu untersuchen. Um dieses Wissen in die Klinik und zum Patienten zu übertragen, nutzen wir Konzepte der personalisierten Medizin und führen klinische Studien zu Mikrobiom-Eingriffen am Patienten mittels Diät (Zeevi et al., Cell 2015) oder fäkalem Mikrobiom-Transfer (Suez et al., Cell 2018) durch.

Kontakt

Prof. Dr. Eran Elinav
Mikrobiom und Krebs (F220)
Deutsches Krebsforschungszentrum
Im Neuenheimer Feld 280
69120 Heidelberg


Sekretariat:
Ellen Burkard
e.burkard (at) dkfz.de

Ausgewählte Publikationen

  • Suez J, Zmora N, Zilberman-Schapira G, Mor U, Dori-Bachash M, Bashiardes S, Zur M, Regev-Lehavi D, Ben-Zeev Brik R, Federici S, Horn M, Cohen Y, Moor AE, Zeevi D, Korem T, Kotler E, Harmelin A, Itzkovitz S, Maharshak N, Shibolet O, Pevsner-Fischer M, Shapiro H, Sharon I, Halpern Z, Segal E, Elinav E. (2018) Post-Antibiotic Gut Mucosal Microbiome Reconstitution Is Impaired by Probiotics and Improved by Autologous FMT. Cell, 174,1406-1423.
  • Thaiss CA, Levy M, Grosheva I, Zheng D, Soffer E, Blacher E, Braverman S, Tengeler AC, Barak O, Elazar M, Ben-Zeev R, Lehavi-Regev D, Katz MN, Pevsner-Fischer M, Gertler A, Halpern Z, Harmelin A, Aamar S, Serradas P, Grosfeld A, Shapiro H, Geiger B, Elinav E (2018). Hyperglycemia drives intestinal barrier dysfunction and risk for enteric infection. Science, 359, 1376-1383.
  • Zeevi D, Korem T, Zmora N, Israeli D, Rothschild D, Weinberger A, Ben-Yacov O, Lador D, Avnit-Sagi T, Lotan-Pompan M, Suez J, Mahdi JA, Matot E, Malka G, Kosower N, Rein M, Zilberman-Schapira G, Dohnalová L, Pevsner-Fischer M, Bikovsky R, Halpern Z, Elinav E, Segal E (2015). Personalized Nutrition by Prediction of Glycemic Responses. Cell, 163, 1079-1094.
  • Levy M, Thaiss CA, Zeevi D, Dohnalová L, Zilberman-Schapira G, Mahdi JA, David E, Savidor A, Korem T, Herzig Y, Pevsner-Fischer M, Shapiro H, Christ A, Harmelin A, Halpern Z, Latz E, Flavell RA, Amit I, Segal E, Elinav E (2015). Microbiota-Modulated Metabolites Shape the Intestinal Microenvironment by Regulating NLRP6 Inflammasome Signaling. Cell,163,1428-43.
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