Junior Research Group "Pädiatrische Gliomforschung"

Die Junior Research Group “Pädiatrische Gliomforschung” wird von Dr. David T.W. Jones (PhD) geleitet und ist Teil des DKFZ-Forschungsschwerpunktes "Funktionelle und strukturelle Genomforschung"Die Gruppe widmet sich vor allem folgenden beiden Forschungsschwerpunkten:

(I) Der Charakterisierung und Modellierung pädiatrischer Gliome und anderer seltener pädiatrischer Hirntumor-Entitäten mit Hilfe modernster Methoden der Genomik, Epigenomik und der translationalen Forschung. Zum Einsatz kommen dabei beispielsweise Techniken des Next Generation Sequencing (Whole Genome, Transkriptom- oder Epigenom-Sequenzierung) genauso wie CRISPR-Cas und anderen Methoden zur Entwicklung von Tumormodellen und zum präklinischen Screening.

(II) Der Entwicklung von Anwendungen der personalisierten Medizin. Diese werden eingesetzt, um abhängig vom individuellen Tumor präzisere diagnostische Verfahren anwenden und mögliche therapeutische Zielstrukturen identifizieren zu können.

Mehr zu der Arbeit der Gruppe auch auf der Seite "Pädiatrische Gliomforschung" des DKFZ.


Forschungsschwerpunkte

In den vergangenen Jahren haben wir eine Datenbank mit DNA-Methylierungsprofilen aufgebaut, die fast 20.000 Hirntumorproben umfasst. Auf dieser Grundlage konnten wir anhand der molekularen Hirntumorprofile einen Algorithmus für die Klassifikation zahlreicher verschiedener Hirntumortypen entwickeln.

Diesen Algorithmus nutzen wir für die MNP 2.0 Studie, in der wir prospektiv die Bedeutung einer detaillierten molekularen Profilierung zum Zeitpunkt der Diagnose auf die Präzision der Tumorklassifikation sowie mögliche Einflüsse auf die Patientenversorgung bewerten. Dabei beobachten wir durchweg eine Abweichung von etwa 10 % zwischen der ursprünglichen histologischen Tumordiagnose und der molekularen Klassifizierung. In vielen Fällen würde sich der Unterschied in der Diagnose auch auf das klinische Management des Tumors auswirken.

Diese deutschlandweite MNP 2.0 Studie, die für alle Hirntumoren im Kindesalter offen ist, wird in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Hirntumor-Referenzzentrum (HTRZ) in Bonn durchgeführt.

 

Die zweite Hauptinitiative, das INFORM Projekt, ist eine internationale Kooperation, die die Technologie der Hochdurchsatzsequenzierung nutzt, um personalisierte molekulare Tumorprofile von Patienten mit hohem Rückfallrisiko zu erstellen. Durch diese Analyse identifizieren wir genetische Veränderungen des wiederauftretenden Tumors, die potenzielle Zielstrukturen für ein bestimmtes Medikament darstellen. Diese Informationen sollen den behandelnden Arzt in die Lage versetzen, einen maßgeschneiderten Therapieansatz anbieten zu können.

 

Ein weiterer Schwerpunkt dieser Gruppe liegt in der (epi)genetischen Analyse von kindlichen Gliomen. Es wird vermutet, dass diese Tumoren aus Gliazellen entstehen, deren Aufgabe es ist, Neuronen im Gehirn auf vielfältige Weise zu unterstützen. Unterschiedliche Arten von Gliomen zeichnen sich dabei durch unterschiedliche klinische und biologische Merkmale aus und rangieren auf der Klassifikationsskala der Weltgesundheitsorganisation WHO zwischen relativ gutartig (WHO Grad I) und äußerst bösartig (WHO Grad IV). Zusammengenommen machen sie mehr als die Hälfte aller kindlichen Hirntumoren aus.

Unsere Gruppe arbeitet an der Identifizierung genetischer und epigenetischer Veränderungen, die diese Tumore kennzeichnen. Wir erfahren dadurch mehr darüber, wie sich diese Tumoren entwickeln und wie sie zukünftig effizienter behandelt werden können. Um dies zu erreichen, nutzen wir fortschrittliche Technologien wie die Hochdurchsatzsequenzierung zur Analyse des Genoms, Transkriptoms und der Untersuchung von Histonmodifikationen. Selbstverständlich versuchen wir sicherzustellen, dass diese Forschungsergebnisse möglichst schnell in klinischen Nutzen umgesetzt werden. Mit diesem Ziel im Auge verwenden wir auch Methoden wie CRISPR, um Modelle dieser Tumoren zu entwickeln, die für die präklinische Prüfung neuer Behandlungen verwendet werden können.

 

Mitarbeiter

  • Dr. David T. W. Jones, PhD (Gruppenleiter)
  • Dr. Mirjam Blattner-Johnson (PostDoc)
  • Dr. Michaela Keck, PhD (Postdoc)
  • Dr Kathrin Schramm, PhD (Postdoc)
  • Dr. Barbara Jones, MD (Physician Scientist, Universitätsklinikum Heidelberg)
  • Dr. Dominik Sturm, MD (Physician Scientist, Universitätsklinikum Heidelberg)
  • Dr. Elke Pfaff, MD (Physician Scientist, Universitätsklinikum Heidelberg)
  • Dr. Sebastian Stark, MD (Physician Scientist, Universitätsklinikum Heidelberg)
  • Kati Ernst (Naturwiss. Doktorandin)
  • Alexander Sommerkamp (Naturwiss. Doktorand)
  • Dr. Anna-Lisa Böttcher (Projekt-Manager)
  • Maximilian Deng (Med. Doktorand)
  • Karam Al-Halabi (Med. Doktorand)
  • Andrea Wittmann (Technische Assistentin)

Alumni

  • Dr. Sebastian Bender
  • Dr. Sonja Hutter
  • Dr. Agata Rode
  • Britta Ismer
  • Dr. Lotte Hiddingh
  • Dr. Marc Zuckermann

David T. W. Jones, PhD

Gruppenleiter "Pädiatrische Gliomforschung"

Postadresse:
Hopp-Kindertumorzentrum Heidelberg
Im Neuenheimer Feld 280
69120 Heidelberg

Ausgewählte Publikationen

Clarke M, Mackay A, Ismer B, et al., and Ellison DW, Jacques TS, Jones DTW, Jones C. Infant high grade gliomas comprise multiple subgroups characterized by novel targetable gene fusions and favorable outcomes. Cancer Discov. 2020 Apr 1. pii: CD-19-1030. doi: 10.1158/2159-8290.CD-19-1030. PMID: 32238360

Jones DTW, Banito A, Grünewald TGP, Haber M, Jäger N, Kool M, Milde T, Molenaar JJ, Nabbi A, Pugh TJ, Schleiermacher G, Smith MA, Westermann F, Pfister SM. Molecular characteristics and therapeutic vulnerabilities across paediatric solid tumours. Nat Rev Cancer. 2019 Aug;19(8):420-438. doi: 10.1038/s41568-019-0169-x. Epub 2019 Jul 12. Review. PMID: 31300807

Capper D, Jones DTW, Sill M, Hovestadt V et al, and von Deimling A, Pfister SM. DNA methylation-based classification of central nervous system tumours. Nature. 2018 Mar 22;555(7697):469-474. doi: 10.1038/nature26000. Epub 2018 Mar 14. PMID: 29539639

Sturm D, Pfister SM, Jones DTW. Pediatric Gliomas: Current Concepts on Diagnosis, Biology, and Clinical Management. J Clin Oncol. 2017 Jun 22:JCO2017730242. doi: 10.1200/JCO.2017.73.0242. PMID: 28640698

Bender S, Gronych J, Warnatz H-J, Hutter B, et al., and Pfister SM, Lichter P, Jones DTW Recurrent MET fusion genes represent a druggable target in paediatric glioblastoma. Nat Med. 2016 Nov;22(11):1314-1320 PMID: 27748748