Krebs-Bioinformatik und Multi-Omics

Dr. David Koppstein

Die Dysregulation grundlegender transkriptioneller Prozesse wie dem Spleißen stellt ein weit verbreitetes Phänomen bei Krebs dar und betrifft verschiedene Malignome – von Medulloblastomen bis hin zu Leukämien. Diese tiefgreifenden Störungen sind bislang nur unzureichend charakterisiert, stellen jedoch ein wichtiges Forschungsfeld dar und deren Untersuchung verspricht vielfältigen Nutzen: Dazu gehört eine verbesserte Klassifikation von Krebserkrankungen, die Detektion von Neoantigenen für die präzisionsonkologische Therapie sowie die Möglichkeit, fehlgespleißte Transkripte mittels Oligonukleotidtherapie zu korrigieren.

Unsere Arbeitsgruppe verfolgt das Ziel, die Transkriptionslandschaft dieser Krebserkrankungen umfassend zu charakterisieren. Hierfür setzen wir auf modernste Einzelzell- und Sequenzierungstechnologien der dritten Generation, um detaillierte Einblicke in die spezifischen molekularen Signalwege zu gewinnen, die durch diese weitreichenden Mutationen beeinflusst werden.

Darüber hinaus möchten wir die spezifischen Mutationssignaturen verstehen, die durch Treibermutationen in bestimmten Krebsarten entstehen. Durch Einzelzell-Multiomics-Ansätze zur Charakterisierung struktureller Varianten, einzelner Nukleotidvarianten (SNVs) und Transkription möchten wir die klonale Evolution von Krebserkrankungen mit einzigartigen „Fingerabdrücken“ wie Rekombinationssignalsequenz-Bruchstellen oder Hyperdiploidie in verschiedenen Formen der akuten lymphatischen Leukämie (ALL) umfassend rekonstruieren. Diese Analysen sollen ein besseres Verständnis der Abfolge molekularer Ereignisse liefern, die zur malignen Transformation führen.

Um unsere Forschungsziele zu erreichen, verfolgen wir einen ganzheitlichen Ansatz an der Schnittstelle von Bioinformatik und der Entwicklung von Multiomic-Assays. Dabei arbeiten wir eng mit unseren klinischen und experimentellen Kolleg:innen am DKTK/DKFZ sowie an der Uniklinik Düsseldorf zusammen.