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Abteilung Radioonkologie / Radiobiologie

Prof. Dr. Michael Baumann

Linkes Bild: Immunfluoreszenzfärbung verschiedener Krebsstammzellmarker (weiß, gelb, rot) in einem Kopf-Hals-Tumor deuten auf eine hohe intratumorale Heterogenität (Zellkern: blau) hin. Rechtes Foto: Aus einer einzelnen Tumorzelle entstande 3D Tumorsphäre mit einem Durchmesser von 350 µm.
© dkfz.de

Die Abteilung RadioOnkologie/ RadioBiologie forscht zum einen an der Translation strahlenbiologischer Erkenntnisse in klinisch relevante Parameter und klinische Studien. Zum anderen verfolgen wir das Konzept der reversen Translation, indem Erkenntnisse aus der Klinik, wie z.B. das Ansprechen auf eine bestimmte Behandlung, zurück ins Labor überführt werden, um die molekularen biologischen Mechanismen dahinter zu entschlüsseln und zu verstehen. Daraus können neue präzisierte Behandlungskonzepte etabliert werden.
Strahlentherapie ist bereits hochpersonalisiert und an jeden einzelnen Patienten hinsichtlich anatomischer und klinischer Informationen individuell angepasst. Der Behandlungserfolg eines jeden einzelnen Patienten ist jedoch auch abhängig von der biologischen inter- und intratumoralen Heterogenität, die zu unterschiedlichen therapeutischen Ansprechen von Patienten mit dem gleichen Tumor führt und als eine Ursache für Strahlenresistenz und Wiederauftreten des Tumors angesehen wird. Neue biologische Konzepte basierend auf individuellen Omics-Profilen und Bildgebungsparametern werden zukünftig Aufschluss über den Behandlungserfolg geben und helfen, den Patienten bestmöglichst zu behandeln. Hierfür ist ein umfassendes biologisches Verständnis über die intrazellulären Signalwege und molekularen Expressionsmuster von Tumoren unerlässlich, um neue personalisierte Behandlungskonzepte zu entwickeln. Dafür sind große und homogene Patientengruppen notwendig, um statistisch relevante Daten zu sammeln. Hierfür bedarf es einer anonymisierten einheitlichen Erfassung dieser Daten über mehrere Standorte hinweg mittels elektronischer Registrierung.

In enger Zusammenarbeit mit Partnern am DKFZ und dem Deutschen Konsortium für Translationale Krebsforschung (DKTK) starten aktuell folgende Projekte:

  • Aufklärung von Strahlenresistenzmechanismen in verschiedenen Tumormodellen
  • Biomarker-Validierung und Kombinationstherapien in präklinischen Setups
  • Untersuchung inter- und intratumoraler Heterogenität auf Einzelzellebene
  • Design und Monitoring von klinischen Studien
  • Bildverarbeitung und Integration mit Omics-Daten
  • Weiterentwicklung eines standortübergreifenden Datenerfassungssystems (RadPlanBio) für die klinische und experimentelle Strahlentherapie
Perspektive

Wir nutzen die neugewonnenen strahlenbiologischen Erkenntnisse dazu, neue klinische Studien zur Personalisierung der Medizin zu konzipieren. Das Wissen um die molekularen Zusammenhänge ermöglicht es, neue Strategien und Targets gegen Strahlenresistenz zu entwickeln. Die Integration von experimentellen und klinischen Daten in eine elektronische Plattform ermöglicht eine standortübergreifende, homogene Datenerfassung, Forschung und Auswertung.

Kontakt

Prof. Dr. Michael Baumann
Radioonkologie / Radiobiologie (E220)
Deutsches Krebsforschungszentrum
Im Neuenheimer Feld 280
69120 Heidelberg
Tel: +49 6221 42 2851

Ausgewählte Publikationen

  • Baumann M. et al. (2016). Radiation oncology in the era of precision medicine. Nat Rev Cancer,16(4), 234-49.
  • Kurth I. et al. (2015). Cancer stem cell related markers of radioresistance in head and neck squamous cell carcinoma. Oncotarget, 6, 34494-34509
  • Tinhofer I. et al. (2016). Targeted next-generation sequencing of locally advanced squamous cell carcinomas of the head and neck reveals druggable targets for improving adjuvant chemoradiation. Eur J Cancer, 57, 78-86.
  • Skripcak T. et al. (2014). Creating a data exchange strategy for radiotherapy research: Towards federated databases and anonymized public datasets. Radiother Oncol, 303-309.
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