Forschergruppen

Translationale Pädiatrische Sarkomforschung

Translationale Pädiatrische Sarkomforschung

Hauptaufgabe der Abteilung "Translationale Pädiatrische Sarkomforschung", die der gleichnamigen DKFZ-Abteilung entspricht, ist es, die Behandlungsmöglichkeiten für Kinder und Jugendliche mit Sarkomen zu optimieren. Wir zielen dabei darauf ab, die Krankheitsmechanismen aufzudecken, die diagnostisch und therapeutisch genutzt werden können, um langfristig die Heilungsaussichten unserer jungen Patienten zu verbessern. Im Fokus steht dabei die Entwicklung neuer diagnostischer Methoden, die essenziell sind für die richtige Diagnosestellung und zur Auswahl der bestmöglichen Therapie. Außerdem erforschen wir schonendere Therapien und neue Ansätze zur Überwindung von Arzneimittelresistenzen der Tumoren. Einen besonderen Schwerpunkt bildet dabei die Entschlüsselung des Zusammenspiels von erworbenen Mutationen und angeborenen natürlichen Varianten des Erbguts, die bei bösartigen Tumorerkrankungen und insbesondere im Ewing-Sarkom eine entscheidende Rolle bei der Krankheitsentstehung und im Krankheitsverlauf spielen können.

Unsere Abteilung verfolgt zwei Hauptforschungslinien, um neue diagnostische und therapeutische Ansätze zu entwickeln, die auf Erkenntnissen über die molekularen Krankheitsmechanismen beruhen (siehe Forschungsschwerpunkte). Unsere Untersuchungen beginnen mit der in situ-Analyse von Patienten-Tumoren, gefolgt von Analysen der daraus entstandenen Krebszelllinien, und umfassen eine Vielzahl von in silico-, in vitro- und in vivo-Techniken.

Die Abteilung wird durch die Barbara und Wilfried Mohr Stiftung gefördert.

Translationales Methodenspektrum der Abteilung

Histologie, ‚Omics‘-Analysen, präklinische Modelle, Korrelation mit klinischen Daten

Forschungsschwerpunkte

Bestimmte Onkogene manipulieren oder stören oft molekulare Signalwege, die für die Entwicklung wichtig sind, und verleihen den Tumorzellen dadurch einen erheblichen Wachstumsvorteil. Wir interessieren uns für die Mechanismen, durch die Onkogene Sarkomzellen über die Deregulierung solcher Signalwege in einem spezifischen, jedoch noch weitgehend undifferenzierten Zustand festhalten, und wie sie mit ihnen interagieren, um die Tumorigenese und das Fortschreiten der Krebserkrankung zu ermöglichen.

 

Primäre und/oder sekundäre Resistenzen gegenüber konventionellen Chemotherapeutika sind in pädiatrischen Sarkomen häufig. Chemotherapie-Resistenz ist ein hochspezifischer Prozess durch den Tumoren gegenüber bestimmten Medikamenten unempfindlich werden, während eine (begrenzte) Empfindlichkeit gegenüber anderen Medikamenten erhalten bleibt. Dieser Resistenz liegt eine erhebliche Plastizität zugrunde, die auf der Heterogenität der Tumoren beruht und es den Tumoren erlauben, sich dem therapeutischen „Zellstress“ auf klonaler und subklonaler Ebene anzupassen. Deshalb erforschen wir die (epi)genetischen Grundlagen und biologischen Mechanismen der Tumorheterogenität, um neue Biomarker für eine individualisierte Risikostratifizierung zu identifizieren. Mit Hilfe dieser Biomarker können wir das Ansprechen auf bestimmte Behandlungen vorhersagen und besser einschätzen, welche zielgerichteten Therapeutika helfen können, Resistenzen gegenüber konventionellen (Chemo)Therapeutika zu überwinden.

Forschungsteams

Das Forschungsteam Translationale Genomik (T. Grünewald) hat systematisch mehrdimensionale Omics-Datensätze einer großen Anzahl von pädiatrischen Sarkomen etabliert und identifizierte molekulare Veränderungen mit klinischen Daten korreliert, um neuartige Treibermutationen, krankheitsrelevante Zielmoleküle und prognostische/prädiktive Biomarker zu ermitteln sowie Ressourcen für die Hypothesengenerierung und die funktionelle Validierung zu schaffen.

Das Forschungsteam Mechanismen der Tumorprogression (F. Cidre-Aranaz) hat sich zum Ziel gesetzt, den vielschichtigen Prozess, welcher der Krebsprogression und Metastasierung zugrunde liegt, zu entschlüsseln. Wir verwenden systembiologische Ansätze und kombinieren damit die in vitro und in vivo funktionelle Charakterisierung potenzieller Ziele mit Multi-Omics-Daten und klinischen Informationen, um therapierbare Schwachstellen in pädiatrischen Sarkomen zu identifizieren.

 

Das Team Innovative Therapien (S. Ohmura) untersucht mögliche therapeutische Ziele für pädiatrische Sarkome durch ausführliche Analysen, bei denen sich Omics- und klinische Datensätze überschneiden. Unser Fokus liegt auf der Entwicklung gezielter Ansätze mit besonderem Schwerpunkt auf therapieresistenten Tumoren, welche effektivere Therapien mit weniger Nebenwirkungen ermöglichen könnten.

Mitarbeiter

  • Univ.-Prof. Dr. Dr. Thomas Grünewald (Abteilungsleiter & Teamleiter)
  • Dr. Florencia Cidre-Aranaz (stellv. Abteilungsleiterin & Teamleiterin)
  • Dr. Shunya Ohmura (Teamleiter & Postdoc)
  • Dr. Jing Li (PostDoc)
  • Tilman Hölting (Physician Scientist) 
  • Dr. Julian Musa (Physician Scientist)
  • Ji-Young Kim (Physician Scientist)
  • Veronica Bursic (PhD/MD Thesis Studentin)
  • Martha Julia Carreño Gonzalez (PhD/MD Thesis Studentin)
  • Katharina Ceranski (PhD/MD Thesis Studentin)
  • Anna Ehlers (PhD/MD Thesis Studentin)
  • Rafat Esso (PhD/ MD Thesis Student)
  • Tobias Faehling (PhD/MD Thesis Student)
  • Cornelius Funk (PhD/MD Thesis Student)
  • Florian Geyer (PhD/MD Thesis Student)
  • Jia Xiang Jin (PhD/MD Thesis Student)
  • Zuzanna Kolodynska (PhD/MD Thesis Studentin)
  • David Obermeier (PhD/MD Thesis Student)
  • Joaquín Olmedo Pelayo (Besucher-Student)
  • Alina Ritter (PhD/MD Thesis Studentin)
  • Jana Siebenlist (Studentin)
  • Philipp Thiele (PhD/MD Thesis Student)
  • Endrit Vinca (PhD/MD Thesis Student)
  • Malenka Zimmermann (PhD/MD Thesis Studentin)
  • Stefanie Kutschmann (Technische Assistentin)
  • Felina Zahnow (Technische Assistentin)
  • Gabriele Meyer (Administration/Sekretariat)

Weitere Informationen zu den Mitarbeitern finden Sie auf der DKFZ-Webseite.

Univ.-Prof. Dr. Dr. Thomas Grünewald

Leiter Abt. "Translationale Pädiatrische Sarkomforschung"

Postanschrift:

Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ)
Abt. Translationale Pädiatrische Sarkomforschung/ B410
Im Neuenheimer Feld 280
69120 Heidelberg

Publikationen

  1. Hölting TLB, Cidre-Aranaz F, Matzek D, Popper B, Jacobi SJ, Funk CM, Geyer FH, Li J, Piseddu I, Cadilha BL, Ledderose S, Zwilling J, Ohmura S, Anz D, Künkele A, Klauschen F, Grünewald TG*,§, Knott MML*. Neomorphic DNA-binding enables tumor-specific therapeutic gene expression in fusion-addicted childhood sarcoma. Molecular Cancer 2022 Oct 13;21(1):199
  2. Cidre-Aranaz F§, Watson S, Amatruda JF, Nakamura T, Delattre O, de Alava E, Dirksen U, Grünewald TGP§. Small round cell sarcomas. Nature Rev Dis Primers 2022 Oct 6; 8(1):66
  3. Cidre-Aranaz F, Li J, Hölting TLB, Orth MF, Imle R, Kutschmann S, Ammirati G, Ceranski K, Carreño-Gonzalez MJ, Kasan M, Marchetto A, Funk CM, Bestvater F, Bersini S, Arrigoni C, Moretti M, Thiel U, Baumhoer D, Sahm F, Pfister SM, Hartmann W, Dirksen U, Romero-Pérez L, Banito A, Ohmura S, Musa J, Kirchner T, Knott MML*, Grünewald TG*,§. Integrative gene network and functional analyses identify a prognostically relevant key regulator of metastasis in Ewing sarcoma. Molecular Cancer 2022 Jan 3;21(1):1
  4. Li J, Ohmura S, Marchetto A, Orth MF, Imle R, Dallmayer M, Musa J, Knott MML, Hölting TLB, Stein S, Funk CM, Sastre A, Alonso J, Bestvater F, Kasan M, Romero-Pérez L, Hartmann W, Ranft A, Banito A, Dirksen U, Kirchner T, Cidre-Aranaz F*, Grünewald TGP*,§. Therapeutic targeting of the PLK1-PRC1-axis triggers cell death in genomically silent childhood cancer. Nature Commun 2021 Sep 16;12(1):5356
  5. Ohmura S, Marchetto A, Orth MF, Li J, Jabar S, Ranft A, Vinca E, Ceranski K, Carreño-Gonzalez MJ, Romero-Pérez L, Wehweck FS, Musa J, Bestvater F, Knott MML, Hölting TLB, Hartmann W, Dirksen U, Kirchner T, Cidre-Aranaz F, Grünewald TGP§. Translational evidence for RRM2 as a prognostic biomarker and therapeutic target in Ewing sarcoma. Molecular Cancer 2021 Jul 27;20(1):97

 

§ Corresponding author, * shared senior authorship

 

Auszeichnungen, Preise, Stipendien

  • Florian Geyer erhält ein Stipendium im Rahmen des Mildred-Scheel-Doktorandenprogramms der Deutschen Krebshilfe.
  • Alina Ritter erhält ein Stipendium im Rahmen des Mildred-Scheel-Doktorandenprogramms der Deutschen Krebshilfe.
  • Anna Ehlers erhält ein Stipendium im Rahmen des Mildred-Scheel-Doktorandenprogramms der Deutschen Krebshilfe.
  • Tobias Faehling erhält ein Heinrich F.C. Behr-Stipendium des DKFZ und der Medizinischen Fakultät der Universität Heidelberg.
  • Malenka Zimmermann erhält ein Promotionsstipendium der Kind-Philipp-Stiftung.
  • Thomas Grünewald erhält den Rudolf-Virchow-Preis 2020. Zur Pressemitteilung
  • Cornelius Funk erhält ein Stipendium im Rahmen des Mildred-Scheel-Doktorandenprogramms der Deutschen Krebshilfe.
  • Endrit Vinca erhält ein Heinrich F. C. Behr-Stipendium des DKFZ und der Medizinischen Fakultät der Universität Heidelberg.