Helmholtz-Hochschul-Nachwuchsgruppe Zellplastizität und epigenetische Remodellierung

Aufgrund der Fortschritte in Genom-Sequenzierungstechnologien der letzten 30 Jahre sind Forscher nun in der Lage, einen umfassenden Überblick genomischer Veränderungen in fast jeder Tumorentität zu erhalten. Diese Daten zeigen eine Vielzahl von Veränderungen und Mutationsmustern in verschiedenen Krebsarten, sogenannte potenzielle "Driver"-Gene. Obwohl diese Informationen sehr wertvoll sind, sind sie rein deskriptiv. Daher sind nachfolgende funktionelle Studien in geeigneten Modellsystemen notwendig, um phänotypische Konsequenzen diesen "Drivern" zuzuordnen. Diese Untersuchungen sind nicht nur wichtig, um die Tumorbiologie besser zu verstehen, sondern auch für die erfolgreiche Entwicklung neuer therapeutischer Zielstrukturen in der personalisierten Krebsmedizin. Unser Labor verfügt über Expertise in der Benutzung von funktionellen genomischen Tools, wie RNA-Interferenz und CRISPR/Cas9, und deren Anwendung in innovativen Tumor-Mausmodellen. Wir verwenden diese Werkzeuge, um genetisch definierte Tumoren zu erzeugen, die humanen Tumoren ähneln. Damit soll einerseits die Funktion von spezifischen genetischen Veränderungen auf die Tumorentwicklung untersucht werden, andererseits wollen wir therapeutische Schwachstellen, die durch definierte genetische Veränderungen entstehen, aufdecken.

Unsere Forschung wird auch künftig den beschriebenen funktionellen genomischen Ansatz verfolgen, um Krebsgenome zu charakterisieren. Insbesondere sind wir an epigenetischen Modifikationen sowie Genen, die für epigenetisches Remodeling verantwortlich sind, interessiert. Diese Gruppe von Genen ist häufig in humanen Tumorproben mutiert, jedoch bislang funktionell schlecht charakterisiert. Wir werden zukünftig die Relevanz dieser Gene bei der Krebsentstehung untersuchen und ihre Eignung als Angriffsziel für die Krebstherapie testen. Momentan wird eine Vielzahl von epigenetischen Medikamenten entwickelt und erste Studien zeigen viel versprechende Erfolge. Darüber hinaus wollen wir Technologien entwickeln, welche eine Modulierung des Epigenoms in vitro und in vivo ermöglichen mit dem Ziel, die Untersuchung epigenetischen Prozesse zu vereinfachen. Ferner soll unsere Maus-Modell Technologie weiterentwickelt werden, um die Rolle des Immunsystems bei der Tumorentstehung zu charakterisieren. Hier konzentriert sich unsere Forschung auf die Konstruktion von synthetisch-genetischen Schaltkreisen für die Visualisierung interzellulärer Kommunikation zwischen Tumorzellen und Immunzellen sowie auf die Untersuchung von Determinanten für eine erfolgreiche Immuntherapie.