Molekulare Onkologie und Funktionelle Genomik
Prof. Dr. Roland Rad
Wir untersuchen molekulare Prozesse in Tumorerkrankungen mit einem integrierten Ansatz, der Genomik, Computational Biology und translationale Wissenschaften verbindet. Unser Ziel ist es, biologische Mechanismen besser zu verstehen und grundlegende Erkenntnisse für neue Krebstherapien nutzbar zu machen.
Ein Schwerpunkt unserer Arbeit liegt in der Technologieentwicklung. Unsere genetischen Werkzeuge, Methoden, Krankheitsmodelle und Datenressourcen unterstützen eine wachsende Zahl akademischer und industrieller Kooperationen weltweit. So adaptierten wir beispielsweise schlafende Transposons aus Insektengenomen für den Einsatz in Mäusen und entwickelten sie systematisch zu leistungsfähigen High-Throughput-Screening-Werkzeugen weiter (Nat Rev Cancer 2020). Ihre Anwendung in zahlreichen Tumorarten durch uns und unsere Partner im DKTK führte zu zentralen Entdeckungen und trieb die systematische funktionelle Annotation von Tumorgenomen voran (u. a. Science 2010, Nat Genet 2015, Nat Genet 2017, Nature 2017, Nature 2025). Weitere Ansätze, wie skalierbare RNA-Perturbationsmethoden, die wir kürzlich entwickelt haben (Nat Methods 2023), ermöglichten den Aufbau neuer Forschungsprogramme zur Biologie nichtkodierender RNAs und zu Nukleinsäure-Therapeutika. Diese verfolgen wir heute innerhalb und außerhalb von Verbünden wie dem CNATM-Cluster4Future, dem Exzellenzcluster NUCLEATE oder dem European Cancer Dependency Map Project.
Unsere entitätsorientierte Forschung konzentriert sich auf aggressive Tumoren des Verdauungstrakts. Hierfür entwickeln wir fortgeschrittene präklinische Modellsysteme – von genetisch veränderten Mausmodellen bis zu Zellatlassen (www.mcca.tum.de). Diese Arbeiten identifizierten unter anderem „molekulare Codes“, die Tumorphänotypen und Subtypen pankreatischer, hepatobiliärer und gastrointestinaler Tumoren definieren. Zu den zentralen Befunden zählt unsere Entdeckung der KRAS-Dosisvariation in der Phänotypentwicklung (Nature 2018), die sich als entscheidender prognostischer Parameter sowie als starker Prädiktor für Ansprechen und Resistenz gegenüber RAS-Inhibitoren erwiesen hat – Wirkstoffe, die derzeit die klinische Praxis verändern. Weitere Studien führten zu neuen Therapien, die bereits klinisch genutzt werden oder kurz vor der klinischen Prüfung stehen (Cancer Cell 2013, Cancer Cell 2024), oder identifizierten grundlegende Prinzipien der Metastasierung, darunter einen „genetischen Schalter“, der sowohl Tumorinitiation als auch Dissemination aktiviert (Nature 2018). Letzteres lieferte die mechanistische Grundlage für die frühe Ausbreitung des Pankreaskarzinoms und widersprach dem bisherigen Paradigma einer schrittweisen Metastasierung.
Zudem betreiben wir eine DKTK Plattform für Genomische Technologien, die das gesamte Konsortium mit Sequenzierung, genetischem Engineering, Screening-Verfahren sowie zugehörigen Datenanalysen unterstützt.
Zukünftige Projekte und Ziele
Ein Schwerpunkt unserer DKTK Aktivitäten liegt auf der Identifikation therapeutischer Ziele – sowohl durch hypothesengetriebene mechanistische Studien als auch durch unvoreingenommene funktionelle Screens. Zentrale Fragestellungen betreffen Wirkstoffansprechen, Resistenz und Synergien in früher Krankheitsintervention/Prävention sowie in der Therapie. Wir werden neue Technologien weiter ausnutzen, darunter CRISPR/CasRx-Systeme für massiv parallele genetische Interaktions-Screens, die wir entwickelt haben, um das Design neuer Kombinationstherapien voranzutreiben. Ein weiterer Fokus liegt auf der präklinischen Zielvalidierung, die wir eng mit unseren Aktivitäten zu Drug Repurposing und akademischer Wirkstoffentwicklung in Verbünden wie TRR387, CNATM und DEFEAT-PDAC verzahnen.
Prof. Dr. Roland Rad
Klinikum rechts der Isar
Institute for Molecular Oncology and Functional Genomics