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Das Deutsche Krebsforschungszentrum, DKFZ, nimmt eine Doppelrolle innerhalb des DKTK ein. Es ist das Kernzentrum des DKTK und beherbergt die zentrale DKTK Koordinierungsstelle für den Ablauf der wissenschaftlichen Aktivitäten, administrativen sowie standortübergreifenden Prozesse. Zudem ist es, zusammen mit dem NCT Heidelberg, das lokale Translationszentrum des DKTK in Heidelberg. Das DKFZ ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, die größte biomedizinische Forschungseinrichtung in Deutschland und zählt zu den führenden Krebsforschungszentren weltweit. Das NCT vereint patientenbezogene Forschung und Patientenversorgung unter einem Dach.

Das DKTK leistet zu den Forschungsaktivitäten innerhalb des DKFZ im Bereich der translationalen Onkologie einen entscheidenden Beitrag. Unter der Koordination von Heidelberger DKTK Wissenschaftler:innen wurden neue Kollaborationen und zahlreiche neue Investigator Initiated Trials (IITs) ins Leben gerufen. Anschauliche Beispiele dafür sind SMART (eine präzisionsonkologische Initiative für Blutkrebspatienten), NCT MASTER (eine Registerstudie zur molekularen Stratifizierung von erwachsenen Patient:innen bis 50 Jahren mit wiederkehrender oder refraktärer Hochrisikoerkrankung ), NOA-16 (eine Phase I Peptid Impfungsstudie für WHO Grad III-IV IDH1 R132H-mutierte Gliome), N2M2 (NCT Neuro Master Match, für Patient:innen mit MGMT-unmethylierten Glioblastomen), INFORM (eine Registerstudie, die krebserkrankte Kinder mit wiederkehrender oder refraktärer Hochrisikoerkrankung einschließt), PSMA (eine Phase I/II Diagnostikstudie der präoperativen PSMA PET/CT Bildgebung bei Patient:innen mit Prostata Krebs), die epidemiologische RaPS Studie (zu risikoadaptierten Präventionsstrategien für Menschen mit familiärem Vorkommen von Darmkrebs) sowie die iVAC-ALL-Studie (eine prospektive Phase I/II Studie für individualisierte Peptid-Vakzinierung bei Kindern mit zurückkehrender ALL).

Eine deutschlandweit einmalige Infrastruktur am Standort Heidelberg ist die Genomsequenzierungseinrichtung mit der einzigartigen Illumina HiSeq X-Ten Plattform zur Sequenzierung ganzer Genome. Diese wurde unter Beteiligung aller DKTK Partnern in den Jahren 2014-2015 errichtet. Mit Hilfe der Plattform können die Genome von mehr als 3.000 Patient:innen pro Jahr sequenziert werden. Die Genomsequenzierungsplattformen wird durch eine starke und erfahrene lokale Bioinformatik-Abteilung unterstützt. Umfangreiche Sequenzierungsprogramme für pädiatrische Tumoren, Hirntumoren, Weichteilsarkome und Bauchspeicheldrüsenkrebs sind bereits vorhanden.

Weitere Service-Einrichtungen, die von DKTK Partnereinrichtungen am DKFZ genutzt werden, beinhalten die (funktionelle) Genom- und Proteomanalyse, Bioinformatik, Biostatistik und Systembiologie, präklinische Forschungseinrichtung, Mikroskopie, Durchflusszytometrie, Serviceeinrichtung für Wirkstoffforschung sowie eine GMP Einrichtung.

Die Aus- und Weiterbildung für am Karrierebeginn stehende Ärzt:innen und Wissenschaftler:innen auf dem Gebiet der translationalen/personalisierten Onkologie wird langfristig über die Heidelberger NCT School of Oncology gesichert, die den gleichen Leitsatz der DKTK School of Oncology verfolgt. Die standortübergreifende DKTK School of Oncology wird von Heidelberg aus koordiniert.