Forschungsprogramm “Molekulare Mechanismen der Krebsentstehung”

(Exploitation of Oncogenic Mechanisms, EOM)

Hauptziel des Programms Molekulare Mechanismen der Krebsentstehung ist es zu verstehen, wie Fehlfunktionen und ihr Zusammenspiel innerhalb der komplexen molekularen Maschinerie einer Zelle zu Krebs führen können. Mit Hilfe modernster molekularbiologischer, biochemischer und bioinformatischer Technologien untersuchen die Wissenschaftler im Reagenzglas und in vivo, welche Gene und Proteine bei der Tumorentwicklung aktiviert und welche inaktiviert werden. Ziel ist es, die molekularen Prozesse zu identifizieren, die zur Entstehung von Tumoren führen und das Fortschreiten der Krankheit und den Therapieverlauf beeinflussen.

© Madhavicmu / WikiMediaCommons

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Wissenschaftler müssen die molekularen Mechanismen, die zur Entstehung von Krebs führen, im Detail verstehen, um neue therapeutische Angriffspunkte, Strategien und Biomarker zur Bekämpfung von Krebs entwickeln zu können. Im Programm “Molekulare Mechanismen der Krebsentstehung” untersuchen Wissenschaftler die unterschiedlichen Ebenen der zellulären Kommunikation und Regulation von Krebszellen. Dazu gehört die Signalverarbeitung und Kommunikation innerhalb der Krebszelle, die Kommunikation von Krebszellen miteinander im Tumorgewebe, die Rolle von Krebsstammzellen und die sogenannten epigenetischen Mechanismen der Genregulation. Epigenetische Mechanismen sind an der Regulation von Genen und zellulären Prozessen in Tumoren beteiligt, ohne dass das Erbgut (z.B. durch Mutationen) verändert wird.

Hauptzielsetzung des Programmes ist es, die mechanistischen Hypothesen der Krebsbiologie zu überprüfen und präklinische Daten zu sammeln, anhand derer sich besonders vielversprechende Ansätze weiterentwickeln lassen. Das heißt die Wissenschaftler analysieren die Resistenzmechanismen und molekularen und zellulären Signalwege von Krebszellen bis ins kleineste Detail. Die daraus neu erworbenen Kenntnisse liefern die Grundlage, um neue diagnostische und therapeutische Ansätze zur Behandlung von Krebs zu entwickeln und Angriffspunkte für Medikamente zu identifizieren. Das Programm wird daher auch als „mechanistischer Arm“ bezeichnet, das die Achilles Ferse von Krebs und entarteten Stammzellen aufspürt.

Meilensteine / Ausgewählte Originalpublikationen

  • Originalpublikation (Englisch): Long Noncoding RNA TARID directs Demethylation and Activation of the Tumor Suppressor TCF21 via GADD45A (Arab et al., Mol Cell 2014.).
  • Originalpublikation (Englisch): Identification of Regulatory Networks in HSCs and Their Immediate Progeny via Integrated Proteome, Transcriptome, and DNA Methylome Analysis (Cabezas-Wallscheid et al., Cell Stem Cell 2014).
  • Identifizierung von zirkulierenden CD44 + MET + CD47 + metastasierenden Stammzellen bei Brustkrebs Patientinnen, die Metastasen in PDX Modellen neu bilden können (Baccelli et al., Nature Biotechnol 2013). Patienten mit hoher Expression von CD47 und MET haben eine besonders schlechte Prognose (Baccelli et al., Oncotarget 2014).
  • MYC kontrolliert den Ein- und Austritt von Stammzellen aus dem Ruhezustand. Die Arbeit zeigt, dass Proliferation und und metabolische Aktivität getrennt von der Stammzellidentität im Selbsterneuerungsprozess betrachtet werden können. Sie liefert außerdem wichtige Zusammenhänge zum Verständnis über Entstehung und Überleben von ruhenden metastatischen Stammzellen (Scognamiglio et al., and Trumpp, Cell 2016).
  • Aufbau einer PDX Plattform für Bauchspeicheldrüsenkrebs. Identifizierung eines Zwei-Marker-Sets zur Einteilung dreier PDAC Subtypen. Entdeckung des CYP3A5-abhängigen Erst- und Zweitresistenzmechanismus gegen Tyrosinkinaseinhibitoren und Paclitaxel(Noll et al., and Weichert, Trumpp, Sprick, Nature Med 2016).
  • Originalpublikation (Englisch): IL-6R/STAT3/miR-34a feedback loop promotes EMT-mediated colorectal cancer invasion and metastasis. (Rokavec et al., J Clin Invest 2014).
  • Originalpublikation (Englisch): IKKα Promotes Intestinal Tumorigenesis by Limiting Recruitment of M1-like Polarized Myeloid Cells (Götkuna et al., Cell Rep 2014).
  • DKTK Kooperation: Neue Facetten von klinisch verabreichten B-Raf oder MEK Inhibitoren, die die zelluläre Adhäsion und Differenzierung von CRC Zellen begünstigen (Herr et al., Cancer Res 2015).
  • Originalpublikation (Englisch): Synthetic lethal metabolic targeting of cellular senescence in cancer therapy (Dörr et al., Nature 2013).

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