Onkologische Forschungslabore

Im Comprehensive Cancer Center Ostbayern (CCCO) befassen sich verschiedene Arbeitsgruppen und Labore aus Medizinern und Wissenschaftlern mit Fragestellungen zur Diagnose und Behandlung im onkologischen Bereich.

Unsere onkologischen Forschungslabore

AG Algorithmen und Supercomputing in der Onkologie

Leitung der Projekte:

 

  • Prof. Dr. Andreas Schäfer
  • Prof. Dr. Tilo Wettig

 

Mitglieder der Arbeitsgruppe:

 

  • Dr. Jacques Bloch
  • Peter Georg
  • Dr. Robert Lohmayer
  • Dr. Nils Meyer
  • Emmanuel Nowak
  • Daniel Richtmann
  • Julia Roigk
  • Dr. Stefan Solbrig

 

Tumorgenome spiegeln die Geschichte einer Krebserkrankung wieder, erlauben aber auch Vorhersagen für die weitere Entwicklung der Krankheit. Sie können damit nützlich für Therapieentscheidungen sein. Genomische Daten sind hoch komplex, und um sie optimal zu nutzen, brauchen wir immer effizientere Algorithmen, Implementierungen und spezialisierte Architekturen für Hochleistungsrechner. Unsere Arbeitsgruppe kommt aus der Theoretischen Elementarteilchenphysik und hat langjährige Expertise im massiv parallelen Höchstleistungsrechnen (Supercomputing), inklusive der Entwicklung applikationsspezifischer Hard- und Software in Zusammenarbeit mit namhaften Firmen (z.B. IBM und Intel). Seit 2016 arbeitet die Arbeitsgruppe auch auf dem Gebiet der Onkologie, in Kooperation mit den Arbeitsgruppen von Rainer Spang, Philipp Beckhove (RCI) und Christoph Klein (ITEM-R). Der Schwerpunkt liegt dabei auf der massiven Beschleunigung von Machine Learning Algorithmen (z.B. für Krebsprogressionsmodelle), auf der Entwicklung neuer bzw. verbesserter Algorithmen (z.B. für die Analyse von Einzelzellsequenzierungen) und auf dem Einsatz spezieller Hardware-Beschleuniger (z.B. FPGAs). Dadurch können existierende Algorithmen um mehrere Größenordnungen beschleunigt werden und neue bioinformatische Probleme in Angriff genommen werden, die mit bisherigen Methoden nicht zugänglich waren.

 

 

Etablierte Methoden

  • High-Performance Computing
  • Algorithmen-Entwicklung
  • Co-Design von applikationsspezifischer Hard- und Software
  • FPGA-Programmierung

Methoden in Entwicklung

  • Tensorapproximationen für Krebsprogressionsmodelle
  • Fehlerkorrektur-Algorithmen für Einzelzellsequenzierung
  • Parallele Implementierung von Machine Learning Algorithmen

Laufende Forschungsprojekte

  • SFB/TRR-55
  • KONWIHR-III: Simulationssoftware für Krebsprogressionsmodelle auf Multi-/Manycore-Systemen, zusammen mit Rainer Spang und Niko Beerenwinkel (ETH Zürich)

 

AG Aung/Härteis - Translationale Sarkomforschung: Patientenspezifisches Tumor-CAM-Therapiemodell

Leitung der Arbeitsgruppe:

 

  • Thiha Aung, Abteilung für Plastische-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Regensburg
  • Prof. Dr. Silke Härteis, Professur für Molekulare und Zelluläre Anatomie, Universität Regensburg

 

Mitglieder der Arbeitsgruppe:

 

  • Prof. Dr. Ralph Witzgall, Lehrstuhl für Molekulare und Zelluläre Anatomie, Universität Regensburg
  • Prof. Dr. Dr. Lukas Prantl, Leiter der Abteilung für Plastische-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Regensburg
  • Dr. rer. nat. Claudia Asam
  • Dipl.-Biol. Manfred Depner
  • Lucia Denk, Medizinisch-Technische Assistentin

 

 

Thiha Aung hat langjährige Erfahrung im Einsatz des konventionellen (in ovo) bzw. später von ihm modifizierten (ex ovo) Chorion-Allantois-Membran (CAM)-Modells. Um die Effekte von Chemotherapie, Strahlentherapie, Tumorstammzellen und deren Kommunikation in der Tumornische in vivo zu untersuchen, hat Herr Aung ein CAM-Modell etabliert und erfolgreich bei verschiedenen Tumormodellen (Diffuse large B-cell lymphoma, Glioblastome, Plattenepithelkarzinome) eingesetzt (Koch et al., 2016; Koch et al., 2014; Sperling et al., 2017). Beim in ovo CAM-Modell steht zur Gabe des Chemotherapeutikums bzw. der Strahlentherapie jedoch nur eine ca. 1 x 1 cm große Öffnungsstelle der Eierschale zur Verfügung. Dadurch wird die Gabe von Chemotherapie stark behindert und eine gezielte Strahlentherapie kann nur unter erschwerten Bedingungen durchgeführt werden. Aufgrund dieser Problematik hat Herr Aung das in ovo CAM-Modell modifiziert und ein ex ovo CAM-Modell entwickelt (Kauffmann et al., 2018; Kauffmann et al., 2017). Die Optimierung des CAM-Modells umfasst einen größeren Arbeitsbereich auf der Chorion-Allantois-Membran. Außerdem können in diesem optimierten Modell die verschiedenen Areale eines Tumors gleichzeitig analysiert werden sowie die Ansprechrate von Chemotherapie, Strahlentherapie und Immuntherapie beobachten werden.

 

Frau Prof. Dr. Silke Härteis hat langjährige Erfahrung in der Durchführung von Mikroinjektionen bei Xenopus laevis Oozyten. Diese Methode ist entscheidend bei der Applikation der Chemotherapeutika im modifizierten CAM-Assay. Die häufigsten Resistenzmechanismen bei Chemotherapie entwickeln sich über die Expression von ABC-/MDR-Transportern, die im Oozytenexpressionssystem exprimiert und untersucht werden können. Das CAM-Modell wurde in der Arbeitsgruppe von Frau Prof. Härteis am Lehrstuhl für Molekulare und Zelluläre Anatomie etabliert. Der Lehrstuhl bietet eine hervorragende Infrastruktur und methodische Expertise für die histologische Aufarbeitung und die bildgebenden Verfahren.

 

 

Etablierte Methoden

Modifiziertes ex ovo Chorion-Allantois-Membran (CAM)-Modell

Nacktmäuse dienen seit Jahrzenten als Tiermodell zur Untersuchung der Tumorbiologie. Bislang ist es nicht gelungen, die Zahl der hierfür eingesetzten Tiere substantiell zu reduzieren. Wir beabsichtigen, exemplarisch am Modell der Weichteilsarkome, das modifizierte ex ovo CAM-Modell als leistungsstarke und effiziente Alternativmethode zu etablieren. Dadurch sollte es gelingen, die Zahl der bislang in diesem Gebiet verwendeten Nacktmäuse deutlich zu verringern.

Zur Vorbereitung des CAM (Chorion-Allantois-Membran)-Assays (Ablauf s. Abb. 1) werden befruchtete Eier in einem Brutschrank (Luftfeuchtigkeit 65 %, Temperatur 37°C) für 4 Tage bei stündlicher Rotation inkubiert. Am 4. Tag wird die Eihülle geöffnet. Die Schale wird mit einer scharfen Pinzette vorsichtig angehoben und die obere Membran wird langsam abgehoben, so dass die Chorion-Allantois-Membran sichtbar wird. Nach weiteren 4 Tagen werden die unterschiedlichen Sarkom-Zelllinien auf die Chorion-Allantois-Membran aufgetragen. Anschließend wird das befruchtete Ei in eine Zellkulturflasche überführt und mit sterilem Wasser umgeben (s. Abb. 2). Alle 24 Stunden wird das Wachstum der Tumoren mittels 3D-Mikroskopie analysiert. Am 16. Tag werden die Tumore aus dem CAM-Assay entnommen, gewogen, in Paraffin eingebettet und histologisch untersucht.

Das Ziel der Arbeitsgruppe ist es, die Effekte von Chemotherapie, Strahlentherapie und Immuntherapie im modifizierten ex ovo CAM-Modell auf die Sarkome zu übertragen. Folgende Aspekte sollen im Einzelnen bearbeitet werden: Untersuchung von unterschiedlichen Tumorarealen (Tumordiversitäten) aus Primärmaterial in Bezug auf

  1. Proliferation
  2. Infiltration
  3. Angiogenese
  4. Ansprechverhalten auf Chemotherapie
  5. Metastasierung

Zusammenfassend sollen die Untersuchungen unter Verwendung eines Patienten-spezifischen Tumor-CAM-Therapiemodells zu einem besseren Verständnis der Tumorbiologie beitragen, um eine personalisierte medikamentöse Therapie zu entwickeln (s. Abb. 3).

 

Laufende Forschungsprojekte

  • Modifikation des Chorion-Allantois-Membran (CAM)-Modells für ein besseres Verständnis der Tumordiversitäten und zur Austestung neuer medikamentöser Therapien bei Weichteilsarkomen – Patienten-spezifisches Tumor-CAM-Therapiemodell.
  • Modifikation des Chorion-Allantois-Membran (CAM)-Modells für ein besseres Verständnis der Tumordiversitäten und zur Austestung neuer medikamentöser Therapien bei Osteosarkomen – Patienten-spezifisches Tumor-CAM-Therapiemodell.
  • Modifikation des Chorion-Allantois-Membran (CAM)-Modells für ein besseres Verständnis der Tumordiversitäten und zur Austestung neuer medikamentöser Therapien bei Kindersarkomen (Ewing-Sarkom; Rhabdomyosarkom) – Patienten-spezifisches Tumor-CAM-Therapiemodell.

 

Kooperationen

  • Prof. Dr. Wolfgang Herr, Klinik und Poliklinik für Innere Medizin III und Leiter des Sarkomzentrums, Universitätsklinikum Regensburg
  • Prof. Dr. Hinrich Abken, RCI Lehrstuhl für Gen-Immuntherapie, Universität Regensburg
  • Prof. Dr. Mark Berneburg, Direktor der Klinik und Poliklinik für Dermatologie, Universitätsklinikum Regensburg
  • Prof. Dr. Selim Corbacioglu, Abteilung für Pädiatrische Hämatologie, Onkologie und Stammzelltransplantation, Universitätsklinikum Regensburg
  • Dr. Katja Evert / Prof. Dr. Matthias Evert, Institut für Pathologie, Universität Regensburg
  • Dr. David Braig / Prof. Dr. Steffen Eisenhardt, Klinik für Plastische und Handchirurgie, Universitätsklinikum Freiburg
  • Dr. Carolin Knebel / Prof. Dr. Rüdiger von Eisenhart-Rothe, Klinik und Poliklinik für Orthopädie und Sportorthopädie, Klinikum rechts der Isar der TU München
  • PD Dr. Sebastian Gehmert, Orthopädie, UKBB Universitäts-Kinderspital beider Basel

 

Literatur

  • Kauffmann P, Troeltzsch M, Brockmeyer P, Bohnenberger H, Heidekrüger PI, Manzke M, Canis M, Gaayathiri S, Schliephake H, Prantl L, Aung T (2018). First experience of chick chorioallantoic membrane (CAM) assay in the clinical work flow with oral squamous cell carcinoma patients. Clin Hemorheol Microcirc. 70:487-494.
  • Kauffmann P, Troeltzsch M, Cordesmeyer R, Heidekrueger PI, Schliephake H, Canis M, Wolff HA, Rave-Fraenk M, Stroebel P, Kehrer A, Prantl L, Aung T (2017). Presentation of a variation of the chorioallantoic membrane set up as a potential modell for individual therapy for squamous cell carcinoma of the oropharynx. Clin Hemorheol Microcirc. 67:453-457.
  • Sperling S, Aung T, Martin S, Rohde V, Ninkovic M (2017) Riluzole: a potential therapeutic intervention in human brain tumor stem-like cells.Oncotarget8:96697-96709.
  • Koch R*, Aung T*, Vogel D, Chapuy B, Wenzel D, Becker S, Sinzig U, Venkataramani V, von Mach T, Jacob R, Truemper L, Wulf GG (2016) Nuclear trapping through inhibition of exosomal export by indomethacin increases cytostatic efficacy of doxorubicin and pixantrone. Clin Cancer Res. 22:395-404.
  • Koch R, Demant M, Aung T, Diering N, Cicholas A, Chapuy B, Wenzel D, Lahmann M, Güntsch A, Kiecke C, Becker S, Hupfeld T, Venkataramani V, Ziepert M, Opitz L, Klapper W, Trümper L, Wulf GG (2014). Populational equilibrium through exosome-mediated Wnt signaling in tumor progression of diffuse large B-cell lymphoma.Blood 12:2189-98.

AG Büchler - Adipositas und Lebererkrankungen

Leitung der Arbeitsgruppe:

 

  • Prof. Dr. Christa Büchler

 

Mitglieder der Arbeitsgruppe:

 

  • Susanne Feder
  • Dr. Elisabeth Haberl
  • Marlen Spirk

 

Chemerin ist ein Chemoattraktant für Immunzellen, es reguliert aber auch die Adipogenese und den Glukosestoffwechsel. Systemisches Chemerin wird vor allem durch dessen Synthese in Adipozyten bestimmt und ist bei Übergewicht erhöht. Im Serum findet sich zumeist inaktives Chemerin, welches durch verschiedene Proteasen prozessiert und aktiviert wird. Dies findet vorwiegend im Rahmen von Entzündungsprozessen statt. Übergewicht ist ein Risikofaktor für verschiedene Lebererkrankungen wie das hepatozelluläre Karzinom. Vom Fettgewebe freigesetzte Proteine, die sogenannten Adipokine, haben in diesem Zusammenhang eine große Bedeutung.

 

Die Arbeitsgruppe untersucht die Rolle von Chemerin im hepatozellulären Karzinom. Ziel ist es, die biologische Funktion der unterschiedlichen Chemerin Isoformen in Hepatozyten und hepatischen Sternzellen zu klären. Des Weiteren wird der Effekt einer hepatischen Chemerin Überexpression auf die Entstehung und Progression des hepatozellulären Karzinoms untersucht. Letztendlich wird die Expression von Chemerin und dessen Rezeptoren in humanen Geweben analysiert.

 

In Kooperation mit dem Institut für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin wird untersucht inwieweit sich das Lipidom von Lebertumoren verändert. Dies gibt Hinweise auf den veränderten Stoffwechsel von Tumorzellen und somit mögliche Ansätze für deren Therapie. Weiterhin wird versucht systemische Biomarker für die Diagnose zu identifizieren.

 

Förderung

 

Stiftung für Pathobiochemie und Molekulare Diagnostik der Deutschen Vereinten Gesellschaft für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin e.V.

 

www.ukr.de/innere1/forschung/forschungsstruktur/ag_buechler

AG Experimentelle Chirurgie

Leitung der Arbeitsgruppe:

 

  • Prof. Edward K. Geissler, PhD & Prof. Dr. med. Hans J. Schlitt

 

Mitglieder der Arbeitsgruppe:

 

  • Dr. Akinbami Adenugba, PhD
  • Dr. med. Lucia Baier Kleinhenz
  • Dr. med. Florian Bitterer
  • Dr. med. Frank Brennfleck
  • PD Dr. med. Stefan Brunner
  • PD Dr. med. Dr. rer. nat. Axel Doenecke
  • PD Dr. rer. nat. Elke Eggenhofer
  • Dr. med. Ivan Göcze
  • PD Dr. med. Christina Hackl
  • PD Dr. med. Matthias Hornung
  • Dr. med. James Hutchinson
  • Dr. med. Henrik Junger
  • Dr. rer. nat. Gudrun Köhl
  • Dr. Katharina Kronenberg, PhD
  • Dr. Maria Mycielska, PhD
  • Dr. Paloma Riquelme, PhD
  • Prof. Dr. med. Marcus Scherer
  • Dr. med. Katharina Schmidt
  • PD Dr. med. Jens Werner

 

 

Wichtige Forschungsschwerpunkte der Klinik und Poliklinik für Chirurgie und der Experimentellen Chirurgie liegen in der Krebsgrundlagenforschung und der Entwicklung von Krebserkrankungen nach  Transplantation. Immunsupprimierte Transplantat-empfänger sind besonders anfällig für Krebs, was eine häufige Nebenwirkung der Langzeitanwendung von Immunsuppressiva ist. Die Professoren Geissler und Schlitt haben die bislang größte internationale klinische Studie zu den Auswirkungen von Immunsuppression auf das Wiederauftreten von Hepatozellulären Karzinomen (HCC) bei Lebertransplantatempfängern durchgeführt (www.silver-study.org). Die verschiedenen Arbeitsgruppen der Abteilung untersuchen immunologische Aspekte der Krebsbiologie sowie Metabolomik und kritische Zellsignalwege, die die Entstehung von Krebs beeinflussen. Neben der Anwendung von Tierversuchsmodellen sind wir kontinuierlich an klinischen Studien beteiligt, und pflegen enge interdisziplinäre Kooperationen mit verschiedenen Forschergruppen am UKR um positive Fortschritte in der onkologischen Forschung zu erzielen. Die Klinik und Poliklinik für Chirurgie führt umfassende Grundlagenforschung durch, ist aber auch bestrebt, diese Forschungsergebnisse in klinische Studien zu übertragen, die wiederum zu besseren Behandlungsmöglichkeiten für Krebspatienten führen.

 

Forschungsgebiete

  • Immunmonitoring 
  • Immuntherapie
  • Molekulare Onkologie
  • Metabolismus von Krebszellen
  • Metronomische Therapie
  • Tumorerkrankungen nach Transplantation
  • Zelltherapie

 

Methoden

  • Verschiedene Modelle der Tumorbildung bei Mäusen
  • Intravitalmikroskopie
  • System zur Sammlung humanen Gewebes (Tumor, Blut, etc.)
  • Qualitätskontrolle und Immune Monitoring Labor (Dr. James Hutchinson)
  • Krebsmigration, Angiogenese und Immune Assays
  • Molekulare und Zellbiologische Methoden
  • Zellisolation und -charakterisierung (MACS, Flow Cytometry)

 

Qualitätskontrolle (QK) und Immune Monitoring Labor

Die Qualitätskontrolle (QK) ist ein GMP- (Good Manufacturing Practice) zertifiziertes Analyselabor der Chirurgie/Experimentellen Chirurgie und Transfusionsmedizin. Das QK-Labor ist verantwortlich für die pharmazeutische Testung zur Freigabe von Transfusionsprodukten wie Thrombozyten, Granulozyten, CD34 + hämatopoetischen Stammzellen und extrakorporalen Photopheresaten. Darüber hinaus führt das QK-Labor eine Vielzahl von standardisierten Immunmonitoring-Assays durch, u.a. die umfassende Phänotypisierung peripherer Blutleukozyten und Tests der Leukozytenfunktion. Als Service für klinische Forscher am UKR führt das QK-Labor seine Standardtests auf Anfrage durch oder unterstützt klinische Studien. Bei entsprechender Nachfrage entwickelt und validiert das QK-Labor in Zusammenarbeit mit anderen Forschungsgruppen neue klinische Assays.

 

Verantwortliche Personen - Chirurgie:

  • Dr. James Hutchinson - Laborleiter (T: 6831)
  • Dr. Katharina Kronenberg - Laboraufsicht (T: 6923)

 

Verantwortliche Personen - Transfusionsmedizin:

  • Dr. Norbert Ahrens - Sachkundige Person (T: 6207)
  • Dr. Viola Hähnel - Laborleiterin (T: 9915)

 

Klinische Studiengruppe

coTrial Associates

 

Unser Studienteam bietet eine große Bandbreite an Dienstleistungen zur Unterstützung von klinischen Studien (v.a. IITs). Das Team besteht aus medizinischem Fachpersonal, Experten im Gesundheitswesen und Wissenschaftlern mit umfangreicher internationaler Erfahrung bei der Initiierung und Durchführung von klinischen Prüfungen der Phase I-IV, gemäß der ethischen Grundsätze der Deklaration von Helsinki, den nationalen Gesetzen (wie AMG, GCP-V) und internationalen Leitlinien (ICH-GCP). Unser Team kooperiert mit dem Zentrum für Klinische Studien (ZKS).

 

Laufende Forschungsprojekte

  • DFG Projekt „Mechanismus der extrazellulären Citrataufnahme und Metabolismus bei Krebs; Spezifität und mögliche Verwendung von Gluconat in der Krebstherapie“, Prof. E. K. Geissler und Dr. M. Mycielska
  • DFG Projekte im Rahmen der Forschergruppe (FOR 2127) „Selektion und Adaptation während der metastatischen Krebsprogression“ (Prof. Dr. Christoph Klein, Koordinator) Teilprojekt B2: „Überwachung und Kontrolle metastasierender Tumorerkrankungen durch das angeborene Immunsystem“, Prof. E. K. Geissler, Teilprojekt B3: „Die Bedeutung nicht-kodierender RNA in Metastasierungs-prozessen und Therapieresistenz“, PD Dr. C. Hackl
  • "Research Group Transplantation" Regensburg Center for Interventional Immunology (RCI), Prof. E. K. Geissler und Prof. Dr. H. J. Schlitt
  • Else Kröner-Fresenius-Stiftung "HCCIS Study: Prospective, Multicenter Study to Evaluate the Hepatocellular Carcinoma Immune Score as Prognosticator for Overall and Disease-free Survival of Patients After Resection of Hepatocellular Carcinoma", PD Dr. S. Brunner
  • Else Kröner-Fresenius-Stiftung "Role of Innate Immune Cells in the Pathogenesis of Nonalcoholic Steatohepatitis (NASH) in the Context of Orthotopic Liver Transplantation", PD Dr. J. Werner
  •  „Else-Kröner-Forschungskolleg Regensburg – Interdisziplinäre translationale Immuno-Onkologie Forschungsprogramm“, Dr. F. Bitterer
  • ReForM A Projekt, Universität Regensburg „Relevanz der mTORC2-Untereinheit mSin1 für Tumorwachstum, Angiogenese und Metastasierung im Pankreaskarzinom“, Dr. K. Schmidt
  • "virtual Global Transplantation Laboratory (vGTL)" Initiative sponsored by the TTS with The ONE Study to develop international standardized protocols for immunological and genetic monitoring of human transplant recipients, including ONE Study cell phenotyping panels now marketed by Beckman Coulter Life Sciences, Prof. E. K. Geissler    
  • DFG Projekt im Rahmen der Klinischen Forschergruppe (KFO 262) „Der Tumormetabolismus als Modulator der Immunantwort und Tumorprogression“ (Prof. M. Kreutz, Koordinatorin), Teilprojekt P1 „Differenzierung und Aktivierung von Immunzellen im Tumormilieu – Analyse der Rolle von Laktat als Immunmodulator in vitro und in vivo“, Dr. G. Köhl.
  • "SiLVER Study": A Prospective, Randomized Open-Labeled Trial Comparing Sirolimus-Containing versus mTOR-Inhibitor-Free Immunosuppression in Patients Undergoing Liver Transplantation for Hepatocellular Carcinoma." Prof. E. K. Geissler und Prof. Dr. H. J. Schlitt
  • Forschungsprojekt zusammen mit PD Dr. S. Haferkamp (Klinik und Poliklinik für Dermatologie) “Immune Monitoring of Checkpoint Inhibitor Therapy in Melanoma” gefördert durch Bristol-Myers Squibb. Prof. E. K. Geissler

 

www.ukr.de/chirurgie

AG Experimentelle, gynäkologische Onkologie (Klinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe)

Leitung der Projekte:

 

  • Prof. Dr. rer. nat. Gero Brockhoff
  • PD Dr. med. vet. Anja Kathrin Wege

 

Die Onkologische Arbeitsgruppe „Experimentelle, gynäkologische Onkologie“ am Lehrstuhl für Frauenheilkunde und Geburtshilfe (Schwerpunkt Frauenheilkunde) am Caritaskrankenhaus St. Josef der Universität Regensburg setzt sich aus zwei eng kooperierenden Untergruppen zusammen, einmal die Zytometrische und Zelluläre Onkologie (Brockhoff) und die Experimentelle Immunologie (Wege). Die AG beschäftigt sich mit der Geno- und Phänotypisierungen, sowie der funktionellen Charakterisierung (z. B. ErbB-Rezeptor-Tyrosin-Kinasen) von gynäkologischen Malignomen (Schwerpunkt Mammakarzinom) und den sich daraus ergebenden Antigen-spezifischen Therapien. Darüber hinaus stehen Mechanismen einer immunologischen Tumorabwehr bzw. der Einsatz neuartiger Immuntherapien im Fokus, die darauf abzielen, die körpereigene Immunantwort auf malignes Zellwachstum zu stimulieren. Das Spektrum der Untersuchungen basiert auf in-vitro (versch. 2D und 3D Zellkulturmodelle), ex-vivo (primäres Tumormaterial von Mammakarzinompatientinnen) und in-vivo (tierexperimentellen) Untersuchungen. Der Einsatz von Humanisierten Tumormäusen (HTM) für die translationale Evaluation von Antigen-spezifischen oder Immuntherapien ist in der AG von zentraler Bedeutung. HTM zeichnen sich durch die Koexistenz von humanem Tumorwachstum und einem humanen Immunsystem aus und kommen von daher der Situation im Patienten relativ nahe. Insofern können im HTM Modell klinisch relevante Fragestellungen sehr präzise adressiert werden und Therapiestudien mit großer Aussagekraft durchgeführt werden.

 

www.caritasstjosef.de/frauenheilkunde-geburtshilfe/forschung

AG Experimentelle Urologie

Leitung der Arbeitsgruppe:

 

  • Prof. Dr. med. Maximilian Burger (Ordinarius)
  • PD Dr. med. Wolfgang Otto (Forschungskoordinator, Laborleiter)

 

Mitglieder der Arbeitsgruppe:

 

  • Dr. med. Johannes Breyer (Doktorandenbeauftragter)

  • Dr. med. Johannes Bründl (Stv. Laborleiter)

  • Dr. med. Philipp Spachmann

  • Dr. rer. nat. Sabine Wallinger

  • Dipl.-Biochemikerin Patricia Luckner

  • MTA Stefanie Götz

  • MTA Nina Niessl

  • MTA Linda Otzelberger

 

 

Urologisches Forschungslabor

Neben den Aufgaben als urologische Klinik der Maximalversorgung sowie der studentischen Ausbildung wird am Lehrstuhl für Urologie der Universität Regensburg auch der laborexperimentellen Forschungsarbeit eine besondere Bedeutung zugemessen. Die Bedeutung des Regensburger Lehrstuhls in der urologischen Forschungslandschaft zeigt sich neben der herausragenden Publikationsleistung der vergangenen Jahre nicht zuletzt daran, dass Ordinarius Prof. Dr. med. Maximilian Burger dem Ressort Forschungsförderung der Deutschen Gesellschaft für Urologie vorsteht.

 

Wissenschaftliche Schwerpunkte

Die wissenschaftlichen Schwerpunkte des urologischen Forschungslabors liegen traditionell in der Erforschung von (molekularen) Progressionsmarkern zur Charakterisierung des Harnblasenkarzinoms unter besonderer Beachtung des frühinvasiven Tumorstadiums. Weitere Schwerpunkte der Forschung sind das Prostata-, Nieren- und Peniskarzinom, außerdem die topographische Anatomie der Prostata. Darüber hinaus werden in Kooperation mit der dem Lehrstuhl für Urologie angeschlossenen Klinik für Kinderurologie (Leitung: Prof. Dr. med. Wolfgang Rösch) wissenschaftliche Fragestellungen aus dem Bereich der Kinderurologie untersucht.

 

Kooperationspartner

Seit dem Jahr 2012 stehen der Klinik und Poliklinik für Urologie für die experimentelle Forschungsarbeit vergrößerte und modernisierte Räumlichkeiten im Forschungsbau H4 am Uniklinikum Regensburg zur Verfügung. Es bestehen zahlreiche Kooperationen mit Forschungsgruppen im In- und Ausland. Dazu gehören u.a. die urologischen Universitätsabteilungen in Bozen (I), Erlangen, Leipzig, Mainz, Mannheim, Prag (CZ), Ufa (RUS), Ulm und Würzburg sowie die pathologischen Institute der Universitätskliniken Regensburg, Erlangen, Frankfurt und Zürich (CH) sowie die Jack-Burch-Unit der University of York (UK) und das Labor der STRATIFYER Molecular Pathology GmbH Köln.

 

 

www.caritasstjosef.de/content/node_4434.htm

AG Garcke - Mathematical modeling of tumor growth

Leitung der Arbeitsgruppe:

  • Prof. Dr. Harald Garcke

 

Mitglieder der Arbeitsgruppe:

  • PD Dr. Anca Matioc
  • PD Dr. Bogdan Matioc
  • Dr. Patrik Knopf
  • Matthias Ebenbeck

 

Die Arbeitsgruppe beschäfigt sich mit der quantitativen Beschreibung von räumlichen Tumorwachstum. In den letzten 10 Jahren sind sowohl mathematische Beschreibungen die auf Probleme mit freiem Rand als auch Phasenfeldmodelle entwickelt und analysiert worden. Dabei können Aspekte wie zum Beispiel der Einfluss von Nährstoffen und Medikamenten, Vaskularisierung, Angiogenesis und Nekrosis berücksichtigt werden. Mittels Stabilitätsanalyse konnte der Übergang von einem kompakten Wachstum zu einem verzweigten Wachstum in Abhängigkeit von Parametern nachgewiesen werden. Mit Hilfe von Optimierungsmethoden hat die Arbeitsgruppe Fragestellungen wie die optimale Berechnung von Behandlungszeiten bearbeitet. Aktuell werden Methoden entwickelt um auf der Basis von patientenspezifischen Daten Parameter aus Daten zu lernen bzw. zu identifizieren.

 

Methoden

  • Ortsaufgelöste Kontinuumsmodellierung von Tumorwachstum
  • Computersimulation mit Finiten Elementen
  • Optimierung mit partiellen Differentialgleichungen als Nebenbedingungen zur Behandlungsoptimierung
  • Lernen von Parametern mittels Proper Orthogonal Decomposition
  • Stabilitätsanalyse der Parameterabhängigkeit von Tumorwachstum

 

 

www.ur.de/fakultaet/mathe8/lst

AG Kretz - Funktion langer nicht-kodierender RNAs in der Entwicklung von Hauttumoren

Leitung der Arbeitsgruppe:

 

  • PD Dr. Markus Kretz

 

 

Markus Kretz gründete seine Arbeitsgruppe im Juni 2012 in Regensburg. Fokus der Forschung in der AG Kretz ist die Untersuchung des Wirkungsmechanismus von langen, nicht Protein-kodierenden RNAs in der Tumorentwicklung humaner Gewebe.

 

Während bisher nur wenige der annotierten langen nicht-kodierenden RNAs (lncRNAs) im Detail untersucht wurden, weisen bisherige Daten auf eine erstaunliche funktionelle Vielfalt in vielen biologischen Prozessen hin. Entsprechend spielen lncRNAs eine wichtige Rolle in der Entwicklung diverser Tumore.

 

Ein Forschungsschwerpunkt der AG Kretz liegt in der Untersuchung der Funktionen von lncRNAs im Plattenepithel-Karzinom, einem der drei häufigsten menschlichen Hauttumore.

 

Mit Hilfe von humanen, organotypischen Haut-Modellsystemen wird analysiert wie lncRNAs das homöostatische Gleichgewicht zwischen Stammzellen und hoch-differenzierten Zellen der Epidermis regulieren und welchen Einfluss Plattenepithelkarzinom-assoziierte lncRNAs in der Störung dieser Balance während der Tumorbildung haben.

 

 

www.ur.de/biologie-vorklinische-medizin/long-noncoding-rnas/

AG Längst - Molekulare Mechanismen der Epigenetik

Leitung der Arbeitsgruppe:

 

  • Prof. Dr. Gernot Längst

 

Mitglieder der Arbeitsgruppe:

 

  • Dr. Helen Hoffmeister
  • Dr. Rodrigo Maldonado
  • Elisabeth Silberhorn
  • Regina Gröbner-Ferreira
  • Simon Holzinger
  • Sara Wernig-Zorc
  • Carolina Rejas

 

Die Modifikation epigentischer Signale in Tumorzellen ist ein vielversprechender therapeutischer Ansatz. Um ihn in die Tat umzusetzen, braucht es tiefere Einsichten in die Epigenetik von Tumoren. Die AG Molekulare Mechanismen der Epigenetik untersucht die Wechselwirkung zwischen den DNA verpackenden Histonproteinen und den Chromatin modifizieren Enzymen die die Zugänglichkeit der DNA für alle DNA abhängigen Prozesse, wie Transkription und DNA Reparatur kontrollieren. Es zeigt sich, dass Chromatin modifizierende Maschinen eine übergeordnete Regulationsebene der Genexpression darstellen und in der überwiegenden Anzahl von Tumoren Proteine dieser Funktionsgruppe mutiert sind.

 

Die Kenntnis von den Wirkorten dieser Chromatin modifizierenden Komplexe im Genom, der Art und Weise, wie sie den genomischen oder epigenomischen Code interpretieren und die Zugänglichkeit der DNA regulieren gibt Aufschlüsse über die Mechanismen der Entwicklung vielzelliger Organismen und Prozessen der Zellentartung. Es sind bereits vielversprechende Substanzen (z.B. Deme- thylierungsagentien, Histondeacetylaseinhibitoren) für die Tumortherapie zugelassen, die epigenetische Signale modifizieren. Wir verwenden eine Kombination von biochemischen, biophysikalischen, zellbiologischen und bioinformatischen Ansätzen um die Auswirkungen der in Krebs mutierten Enzyme zu untersuchen und zielgerichtete Therapeutika zu entwickeln.

 

Methoden

  • Bioinformatikanalyse der Transkriptome, Zellkernarchitektur und Chromatinorganisation von Zellen
  • Mechanistische und strukturelle Analyse der Chromatin modifizierenden Maschinen
  • Biochemische Rekonstruktion komplexer molekularer Proteinkomplexe
  • Biophysikalische Quantifizierung von molekularen Interaktionen

 

Laufende Forschungsprojekte

  • DFG Projekte im Rahmen der Sonderforschingsbereiches (SFB960) „RNP biogenesis: assembly of ribosomes and non-ribosomal RNPs and control of their function“.
  • BMBF Forschungsprojekt „NeuroChrom - Global chromatin remodeling alters the gene expression profile in a neurodegenerative disease“

 

AG Neurologische NeuroOnkologie

Leitung der Arbeitsgruppe:

 

  • Prof. Dr. med. Peter Hau

 

Mitglieder der Arbeitsgruppe:

 

  • Dr. med. Tareq Anssar

  • Dr. Elisabeth Bumes

  • Birgit Hirschmann

  • Birgit Jachnik

  • Katharina Krüger

  • Christiane Reinert, M.Sc.

  • PD Dr. med. Corinna Seliger

  • Dr. rer. nat. Arabel Vollmann-Zwerenz

  • Heike Weißwange, Dipl. oec. troph.

 

 

Die Arbeitsgruppe neurologische NeuroOnkologie beschäftigt sich unter grundlagenwissenschaftlichen, translationalen und klinischen Aspekten mit der Biologie von Tumorzellen des zentralen Nervensystems (ZNS). Es bestehe enge Kooperationen mit den Kliniken für Neurochirurgie, Medizinische Klinik III (Onkologie) und Strahlentherapie, mit den Abteilungen für Neuropathologie und Nuklearmedizin, dem Zentrum für Neuroradiologie sowie weiteren Partnern.

 

Die einzelnen Projekte beschäftigen sich mit klinischen Fragestellungen, mit der Frage nach den Mechanismen, die die Entstehung und Weiterentwicklung maligner Hirntumoren ermöglichen, sowie mit der Suche nach neuen therapeutischen Ansätzen in der kliniknahen Grundlagenforschung.

 

In der Grundlagenforschung werden mehrere Schwerpunkte mit Fokus auf Tumorzellinvasion (in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Experimentelle Medizin und dem Fraunhofer-Institut), Tumormetabolismus (in Kooperation mit der Klinik und Poliklinik Innre Medizin III des UKR und dem Institut für Funktionelle Genomik der UR) und Interaktion von Tumorzellen mit dem Immunsystem (in Kooperation mit dem RCI) bearbeitet.

 

www.ukr.de/zentren/zht/neurologische_neuroonkologie

AG Neuropathologie

Leitung der Arbeitsgruppe:

 

 

Mitglieder der Arbeitsgruppe:

 

 

 

Als einzige Einrichtung ihrer Art gewährleistet die Abteilung für Neuropathologie des Universitätsklinikum Regensburg die neuropathologische Versorgung des gesamten ostbayerischen Raumes. Demzufolge steht ein breit gefächertes neuropathologisches Untersuchungsgut zur Verfügung, das in Kooperation mit unseren klinischen Partnern im Rahmen innovativer diagnostischer und therapeutischer Ansätze und translationaler wissenschaftlicher Aspekte analysiert wird.

 

Der Neuropathologie ist ein wichtiger Lotse in der modernen Tumortherapie. Mittels neuer Verfahren der Hochdurchsatz-Sequenzierung, die auch unter dem Begriff Next-Generation Sequencing (NGS) bekannt sind, können wir auch aus kleinsten Tumorgewebsproben Nukleinsäuren für eine molekulare Diagnostik und parallele Analyse zahlreicher tumorrelevanter Gene gewinnen. Hiermit ist dann eine sehr exakte neuropathologische Diagnosestellung sowie eine Vorhersage des Therapieansprechens möglich, die die Behandlungsqualität von Hirntumorpatienten am CCCO verbessert.

 

Im wissenschaftlichen Kontext erlaubt die Korrelation der erhobenen molekularen Befunde mit klinischen Daten zu Überlebenszeit und Therapieansprechen die Identifikation neuer diagnostischer, prognostischer und prädiktiver Biomarker. Ganz besonders interessieren uns hierbei die molekularen Veränderungen in bösartigen Hirntumoren (malignen Gliomen bzw. Glioblastomen). Ein wichtiger Qualitätsindikator unserer Forschung ist die in unserer Abteilung vorhandene Gewebsexpertise. So werden die erhobenen molekularen Befunde immer im Kontext der zugrundeliegenden Histologie betrachtet. Dies erlaubt eine gezieltere Interpretation, da unterschiedlichen Tumorarten (Entitäten) oder z.B. auch der intratumoralen Heterogenität im Glioblastom Rechnung getragen werden kann. Abgerundet wird unsere Forschung durch Untersuchungen in entsprechenden in vitro (Glioblastom-Stammzellen) und in vivo-Modellen, in denen wir neue Glioblastom-relevante Kandidatengene weiter funktionell charakterisieren.

 

Unsere Forschung wir extern durch zahlreiche Drittmittelgeber finanziert (z.B. Deutsche Krebshilfe, Mercator-Stiftung, Sibylle Assmus-Stiftung,  Sander-Stiftung, Bayerisches Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst, Else Kröner-Fresenius-Stiftung). Die Abteilung für Neuropathologie ist hierbei in Regensburger und überregionale Forschungsverbünde eingebunden.

 

www.ukr.de/neuropathologie

    AG Pädiatrische und Molekulare Onkologie

    Leitung der Arbeitsgruppe:

     

    • Dr. rer. nat. Gunhild Sommer

     

    Mitglieder der Arbeitsgruppe:

     

    • Dr. rer. nat. Tilman Heise (Projektleiter)
    • Marie Matthes, M.Sc.
    • Christina Sendlmeier, M.Sc.
    • Rebecca Wätzig, B.Sc.

     

    Das Ziel der Arbeitsgruppe Pädiatrische und Molekulare Onkologie der Abteilung Pädiatrische Hämatologie, Onkologie und Stammzelltransplantation (PHOS) ist es, wissenschaftliche Erkenntnisse aus der molekularen Forschung in moderne und nebenwirkungsarme Therapiekonzepte für bösartige Tumorerkrankungen im Kindesalter umzusetzen. Die Abteilung PHOS wird von Prof. Dr. Selim Corbacioglu geleitet.

     

    Forschungsprojekte

    (1)RIST-Therapie: Zur Behandlung von Patienten mit rezidiviertem und therapierefraktärem Neuroblastom wurde in unserer Abteilung ein neuartiger multimodaler Therapieansatz entwickelt, in dem molekular wirksame Inhibitoren bekannter Signalwege (Rapamycin, Dasatinib) mit konventioneller Chemotherapie (Irinotecan, Temozolomide) in metronomischer Weise kombiniert werden. In einer erfolgreichen Pilotstudie konnte durch die RIST Therapie in 38% der Patienten eine Langzeitremission erzielt werden. Um diesen vielversprechenden Ansatz weiter zu entwickeln, rekrutieren zurzeit zwei klinische Studien zur RIST Therapie mit Regensburg als Studienzentrale: rezidivierte und therapie-refraktäre Neuroblastome (RIST-rNB-2011) und Pineoblastome (RIST-rPB-2015-P).

    Das Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, die molekulare Grundlage der RIST Therapie zu studieren, um so die anti-tumorale Wirkung und Verträglichkeit weiter verbessern zu können. Weiterhin sollen molekulare Marker identifiziert werden, die vorhersagen, welche Patienten auf die Therapie ansprechen können.

     

    (2)RNA-Biologie in pädiatrischen Tumorerkrankungen: RNA-bindende Proteine regulieren eine Vielzahl essentieller zellulärer Prozesse, wie zum Beispiel die Synthese von Proteinen oder die Entstehung nicht-kodierender RNA, die eine wichtige regulatorische Funktion bei der Genexpression ausüben. In den letzten Jahren wurde deutlich, dass fehlregulierte RNA-bindende Proteine zur Entstehung, Therapieresistenz und Metastasierung von Krebszellen beitragen.

    Das Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, die Funktion von RNA-bindenden Proteinen in der Krebszelle zu studieren, um neue therapeutisches Ansätze zu finden, die die Entstehung, Therapieresistenz und Metastasierung von Krebszellen hemmen.

     

     

    Die Forschung der Arbeitsgruppe Pädiatrische und Molekulare Onkologie wird durch den Verein für krebskranke und behinderte Kinder e.V. (VKKK) unterstützt.

    AG Pukrop - Mechanismen der Organmetastasierung

    Leitung der Arbeitsgruppe:

     

    • Prof. Dr. Tobias Pukrop

     

    Mitglieder der Arbeitsgruppe:

     

    • Dr. rer. nat. Raquel Blazquez
    • Florian Lüke
    • Daniela Sparrer, M.Sc.
    • Elena Vollmer

     

     

    Tobias Pukrop gründete sein Labor in Regensburg im Jahr 2015. Bei seiner früheren Forschung in Göttingen fand er heraus, dass die Mikroumgebung von Tumoren (speziell im Fall von Makrophagen/Mikroglia und Astrozyten) Krebszellen während der Kolonisierung des ZNS unterstützt. Aktuell konzentriert sich unser Labor auf die Erforschung der Mechanismen, welche die Metastasierung in residenten Gliazellen fördern. Das zugrundeliegende Ziel ist die künftige Entwicklung effektiver Therapien, die die Kolonisierung des ZNS durch Krebszellen stoppen bzw. verhindern können. Seit kurzem interessieren wir uns auch für die Mechanismen, die Krebszellen anwenden um sich nach der Besiedlung von Zielorganen gegen phagozytischen Attacken zu wehren. Im Detail konzentrieren wir uns dabei auf die Rolle des Glutathion (GSH) Metabolismus bezüglich des Kolonisationspotentials verschiedener Tumorzelllinien. Unser neuestes Projekt befasst sich mit der Rolle von Zelladhesionsfaktoren und Zellpolaritätsproteinen als potentielle Ziele in durch epitheliale Tumore verursachten Hirnmetastasen.

     

    Etablierte Methoden

    Organotypisches 3D-Ko-Kultur ex vivo Modell

    Der entscheidende Schritt bei der Metastasierung des ZNS scheint die Auseinandersetzung zwischen von anderen Organen stammenden Krebszellen mit der Mikroumgebung von Zielorganen zu sein. Immer mehr Daten zeigen, dass diese Konkurrenzsituation oftmals die Apoptose der prä-metastatischen Zellen zur Folge hat und somit eine erfolgreiche Metastasierung verhindert wird. Jedoch ist dieser scheinbar bedeutende Schritt bislang noch kaum untersucht. Daher haben wir ein neues experimentelles Modell entwickelt, um unsere Kenntnisse über diesen Schritt der Metastasierung zu erweitern. Dabei wird ein organotypischer Hirnschnitt zusammen mit einem 3D Tumorzell-Plug eingebettet in Matrigel für 3-4 Tage kultiviert. Dieses Modell simuliert speziell die Interaktion von Krebszellen und Gliazellen am Übergang von Hirnparenchym und metastatischem Gewebe. Somit erlaubt uns diese Ko-Kultur Methode die Visualisierung und/oder Manipulation der Interaktionen in dieser wichtigen Zone. Außerdem können wir Hirngewebe von genetisch modifizierten Mäusen bzw. Tumorzellen verwenden, um die Rolle von bestimmten Genen innerhalb der Mikroumgebung oder in Krebszellen genauer zu untersuchen. Ein weiterer Vorteil dieses Modells ist die Verringerung der Anzahl an benötigten Versuchstieren. Es ist besonders von Nutzen bei der Bestimmung der Invasivität verschiedener Tumorzelllinien in das Hirnparenchym sowie um die Auswirkungen spezifischer Behandlungen gegen das Ausbreiten von Hirnmetastasen während des letzten und kritischsten Schritts der Metastasierung zu untersuchen.

     

    Stereotaktische intrakortikale Injektion

    Unter einem syngenen Mausmodell wird die Transplantation von murinen Tumorzellen in Tiere mit dem gleichen genetischen Hintergrund verstanden. Diese Modelle stellen eine wirkungsvolle Methode dar um zu untersuchen, wie Tumorzellen in Anwesenheit eines funktionierenden Immunsystems metastasieren. In diesem Rahmen sind sie von hoher Bedeutung für Studien, die sich mit zielgerichteten immunologisch-basierten Therapien beschäftigen, entweder alleine oder in Kombination mit anderen Wirkstoffen, welche das Immunsystems modifizieren können um Krebszellen zu erkennen und zu zerstören. Um die finalen Schritte im Metastasierungsprozess zu untersuchen, haben wir ein in vivo Modell etabliert, bei dem Krebszellen stereotaktisch in die kortikale Region von syngenen Mäusen injiziert werden. Dieser Ansatz hat mehrere Vorteile: der experimentelle Aufbau ist reproduzierbar, er erlaubt die präklinische Untersuchung der Kolonisation und die Effekte von therapeutischen Ansätzen sind messbar.

     

    Laufende Forschungsprojekte

    • DFG Projekt im Rahmen der Forschergruppe (FOR 2127) „Selektion und Adaptation während der metastatischen Krebsprogression“ zusammen mit Prof. Christoph Klein zum Thema „Einfluss von Makrophage-/Mikroglia-IL4R-Aktivierung auf ZNS-Kolonisierung“.
    • DFG Projekt zusammen mit Dr. Neta Erez (Tel Aviv University) zum Thema „Die funktionelle Rolle der Astrogliose und Neuro-Inflammation in Hirnmetastasen des Malignen Melanoms“.

     

    Abgeschlossene Forschungsprojekte

    • BMBF Verbundprojekt „e:Bio Metastasys“ über Hirnmetastasierung.
    • DFG Projekt im Rahmen der FOR 942 zusammen mit Prof. Claudia Binder und Prof. Uwe K. Hanisch.
    • Projekt im Rahmen des Württembergischen Krebspreises über Hirnmetastasierung.

    AG Spang - Computational Diagnostics Group

    Leitung der Arbeitsgruppe:

     

    • Prof. Dr. Rainer Spang

     

    Mitglieder der Arbeitsgruppe:

     

    • Dr. Michael Altenbuchinger
    • Dr. Claudio Lottaz
    • Christian Kohler
    • Thorsten Rehberg
    • Franziska Görtler
    • Rudi Schill
    • Michael Huttner

     

    Rainer Spang  gründete seine Computational Diagnostics Gruppe 2002 am MPI für Molekulare Genetik in Berlin. 2006 zog die Gruppe nach Regensburg um. Die Spang-Gruppe entwickelt statistische Modelle und prädiktive Verfahren des maschinellen Lernens zur Analyse von Tumorexpressionsprofilen (Transkriptom, Proteom, und Metabolom). Die entwickelten Tools erstrecken sich von molekularen Klassifikatoren, über Verfahren zur Schätzung der zellulären Zusammensetzung von Tumorgeweben (Digital Tissue Deconvolution), bis hin zu Modellen der Signaltransduktion in Tumoren. Onkologisch liegt unser Interessensschwerpunkt auf diffus großzelligen B-Zell- Lymphomen (DLBCL). Wir entwickelten Klassifikatoren zur Unterscheidung des DLBCL von anderen Lymphomen und zu dessen molekularen Subtypisierung. Rainer Spang ist Sprecher des BMBF-Verbundes „MMML-Demonstrator“ zur Erforschung der Systembiologie von Lymphomen. Unser neuestes Projekt befasst sich mit stochastischen Modellen der Progression von Tumorgenomen und Tumorepigenomen während der Metastasierung.

     

    Etablierte Methoden

    • Bioinformatikanalyse der Transkriptome, Proteome und Metabolome von Tumoren
    • Analyse von Microarray, Nanostring und RNAseq Daten
    • Molekulare Klassifikatoren zur Diagnose, Prognose und zur Vorhersage des Therapieansprechens
    • Schätzung der zellulären Zusammensetzung von Geweben (Digital Tissue Deconvolution)
    • Modelle der Signaltransduktion in Tumoren (Nested Effects Models)
    • Modelle der parakrinen Tumor-Stroma-Kommunikation (Causal Effect Estimation)

     

    Methoden in Entwicklung

    • Tumorproressionsmodelle (Mutual Hazard Networks)
    • Spatial Transcriptomics Tools
    • Analyse von Einzelzellgenomen und Einzelzelltraskriptomen
    • Schätzung zelltypspezifischer Expression in Geweben 

     

    Laufende Forschungsprojekte

    • DFG Projekt im Rahmen der Forschergruppe (FOR 2127) „Selektion und Adaptation während der metastatischen Krebsprogression“ zusammen mit Prof. Michael Rehli  zum Thema „Progression des Tumor Epigenoms“.
    • BMBF Verbundprojekt „eMed MMML-Demonstrator“ über die Systembiologie von Lymphomen (Sprecher und PI von Projekten zu (a) prognostischen Signaturen beim DLBCL, (b) Kommunikation zwischen Lymphomzellen und tumorassozierten Makrophagen (zusammen mit Tobias Pukrop, Wolfram Gronwald, Katja Detmer-Wilde und Peter Oefner) und (c) zur Entwicklung der Data-Sharing-Plattform LYMMML

     

    AG Tumor- und Immunzell-Metabolismus (Molekulare Onkologie)

    Leitung der Projekte:

     

    • Prof. Dr. Marina Kreutz
    • PD Dr. Kathrin Renner-Sattler
    • Dr. Katrin Singer
    • Dr. Katrin Peter
    • Dr. Peter Siska
    • Dr. Annette Schnell

     

     

    Die AG Tumor- und Immunzell-Metabolismus (Molekulare Onkologie) beschäftigt sich mit dem Metabolismus von Immunzellen und Tumorzellen.

     

    Eines unserer Projekte widmet sich hierbei der Frage, inwieweit der Vitamin D3 Metabolismus die Differenzierung von Immunzellen verändert. Wir konnten zeigen, dass Immunzellen aus dem Vorläufer 25-Hydroxyvitamin D3 den physiologisch aktiven Vitamin D3 Metaboliten 1,25-Dihydroxyvitamin D3 produzieren können. Dies induziert tolerogene dendritische Zellen und führt zur Differenzierung induzierter regulatorischer T Zellen. Dadurch könnten Vitamin D3 Metabolite in Entzündungssituationen als wichtiger Inhibitor der Immunreaktion wirken. Dies testen wir aktuell in einem Tiermodell der Knochenmarkstransplantation.

     

    Ein weiteres Projekt beschäftigt sich mit der Interaktion von Immunzellen und Tumorzellen im Tumormilieu. Ein typisches Charakteristikum von Tumorzellen ist die gesteigerte Aufnahme und Abbau von Glukose („Warburg Effekt“), der zu einer Ansäuerung der Tumorumgebung und zu einer Akkumulation von Laktat führt. Wir und andere konnten zeigen, dass Laktat die Aktivierung von T-Zellen inhibiert.  Neben der Analyse der metabolischen Interaktion von Tumor-und Immunzelle, interessiert uns besonders inwieweit T-Zellen durch genetische oder pharmakologische Modulation fit für den Einsatz im Tumor gemacht werden können. In aktuellen Arbeiten konnten wir zeigen, dass über pharmakologische Intervention die Laktatsekretion inhibiert und dadurch eine Immuntherapie mit Checkpoint-Inhibitoren verbessert werden kann. Die gezielte pharmakologische Inhibition der Glykolyse und/oder anderer Stoffwechselwege stellt somit eine therapeutische Möglichkeit dar, die Eliminierung des Tumors direkt und/oder durch eine Aktivierung des Immunsystems zu erreichen.

     

    www.ukr.de/innere3/forschung/tumor-immunzell-metabolismus

    AG Tumorvakzinierung mittels onkolytischer Viren

    Leitung der Arbeitsgruppe:

     

    • Prof. Dr. Barbara Schmidt

     

    Mitglieder der Arbeitsgruppe:

     

    • Dr. rer. nat. Philipp Schuster
    • Anette Rohrhofer

     

     

    Die Arbeitsgruppe von Prof. Barbara Schmidt beschäftigt sich am Institut für Mikrobiologie und Hygiene der Universität Regensburg mit der Infektionsimmunologie von Herpes simplex Virus Typ 1 (HSV-1) und Humanem Immundefizienzvirus Typ 1 (HIV-1). Neben der klinischen Virologie stehen insbesondere aktuelle Fragestellungen zu onkolytischen Viren im Mittelpunkt des Interesses.

     

    Onkolytische Viren sind Viren, die Tumorzellen infizieren und diese dadurch zerstören. Ende 2015 wurde das erste onkolytische Herpesvirus (T-VEC) für die Therapie von metastasiertem Malignem Melanom zugelassen; weitere onkolytische Viren sind in der Testung.

     

    Die Arbeitsgruppe von Prof. Barbara Schmidt untersucht die onkolytische Aktivität von Herpesviren anhand von Melanomzelllinien. Diese Grundlagenforschung wird in Kooperation mit externen und internen Arbeitsgruppen durchgeführt.

     

    Ziel der Arbeitsgruppe ist es, die Mechanismen der virusbedingten Onkolyse zu erforschen. Weiterhin soll ein onkolytisches Herpesvirus so weiterentwickelt werden, dass es Tumorantigene exprimiert und dadurch die adaptive Immunabwehr insbesondere von CD8+ T-Zellen effizienter als bisher adressiert. Es geht also um die Entwicklung einer onkolytischen Melanomvakzine.

     

    Externe Kooperationspartner sind die Harvard Medical School und das Department für Dermatologie der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Interne Kooperationen bestehen mit Dr. rer. nat. Melanie Werner-Klein, dem Regensburger Centrum für Interventionelle Immunologie (RCI) und Institut für Immunologie der Universität Regensburg, und PD Dr. Sebastian Haferkamp, Klinik und Poliklinik für Dermatologie, Universitätsklinikum Regensburg.

     

    www.imhr.de/forschung/arbeitsgruppen/prof-dr-barbara-schmidt

    AG Thomas - T-Zell-Immuntherapie

    Leitung der Projekte:

     

    • Priv.-Doz. Dr. med. Simone Thomas
    • Dr. Sebastian Klobuch

     

    Die AG T-Zell-Immuntherapie beschäftigt sich mit der Entwicklung von T-Zell-Immuntherapien im Kontext der allogenen Stammzelltransplantation.

     

    Der Fokus liegt auf der Generierung von Leukämie-spezifischen T-Lymphozyten mittels T-Zell-Rezeptoren, welche wir aus Leukämie-spezifischen T-Zellen isolieren und in T-Zellen gesunder Spender transferieren. Als Zielstruktur für eine Leukämie-spezifische Immuntherapie konzentrieren wir uns auf allogene HLA-DP Antigene, welche zu den HLA-Klasse II Antigenen gehören. Im Gegensatz zu HLA-Klasse I und HLA-DQ und -DR Antigenen unterscheiden sich HLA-DP Antigene in einem hohen Prozentsatz (bis zu 80%) zwischen Stammzellspender und Patient, weshalb sie als Zielstruktur für eine T-Zell-Therapie genutzt werden können.

     

    Ein weiteres Ziel der AG ist die Entwicklung von Mechanismen, die die Sicherheit einer T-Zell-Rezeptor basierten Immuntherapie nach allogener Stammzelltransplantation verbessern sollen. Im Detail konzentrieren wir uns dabei auf die Entwicklung von Mechanismen, die das gezielte Ein- und Ausschalten der T-Zell-Funktion erlauben. 

     

    Die AG T-Zell-Immuntherapie wird u.a. im Rahmen des Sonderforschungsbereichs Transregio 221 gefördert und gehört als klinische Kooperationsgruppe dem RCI Regensburger Centrum für Interventionelle Immunologie an.

     

    www.ukr.de/innere3/forschung/ag-thomas

    OTH Regensburg: Labor Technikfolgen und angewandte Ethik (LaTE)

    Leitung des Labors:

     

    • Prof. Dr. Karsten Weber

     

    Mitglieder des Labors:

     

    • Uta Bittner
    • Vasilija Rolfes
    • Ulrike Scorna
    • Arne Sonar
    • Peter Wegenschimmel

     

     

    Krankheit und Gesundheit sind nicht allein medizinische, sondern ebenso soziale und ethische Kategorien. Technik wiederum verändert die Behandlung von Krankheiten und den Umgang mit Krankheit und Gesundheit. Das alles gilt insbesondere für Tumorerkrankungen, die nach wie vor zu den häufigsten Sterbeursachen gehören und allein dadurch besondere gesellschaftliche Aufmerksamkeit erzeugen. Die teilweise sehr kostenintensiven Behandlungen stellen ebenso wie Therapiefolgen, Sinnhaftigkeit von Therapien und Therapieabbrüchen schwerwiegende moralische Fragen. Neue KI-gestützte diagnostische Verfahren werfen Fragen der Verantwortung, des Professionsverständnisses und sogar erkenntnistheoretische Fragen auf.

    LaTE wurde 2018 gegründet und ist ein Labor der Fakultät Allgemeinwissenschaften und Mikrosystemtechnik der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg (OTH Regensburg). Darüber hinaus ist es Gründungslabor des Regensburg Center of Health Sciences and Technology (RCHST, www.rchst.de) und Teil des Instituts für Sozialforschung und Technikfolgenabschätzung (IST, www.oth-regensburg.de/ist) der OTH Regensburg.

     

    Methoden

    • Ethische Evaluation mit MEESTAR oder Action Sheets
    • Quantitative und qualitative Methoden der Sozialforschung
    • Szenarienbildung

     

    Laufende Forschungsprojekte

    • Stakeholderperspektiven auf KI-unterstützte medizinische Entscheidungsfindung und Entwicklung ethischer Leitlinien für den Einsatz von KI-Systemen in der Medizin (KI & Ethik, in Kooperation mit einem KI-Bildanalyse Projekt im Labor ReMIC, geleitet von Prof. Dr. Palm).

     

     

    www.hs-regensburg.de/labor-technikfolgenabschaetzung-angewandte-ethik

    OTH Regensburg: Labor Regensburg Medical Image Computing (ReMIC)

    Leitung des Labors:

     

    • Prof. Dr. Christoph Palm

     

    Mitglieder des Labors:

     

    • Moritz Jungtäubl
    • Johannes Maier
    • Robert Mendel
    • David Rauber
    • Maximilian Weiherer
    • Sümeyye R. Yildiran
    • Martin Zorn

     

     

    Das ReMIC entwickelt Methoden der Medizinischen Bildverarbeitung insbesondere zur computer-unterstützten Diagnostik. Dabei werden medizinische Bilddaten analysiert, um sie automatisch in bestimmte Klassen (z.B. Tumor/nicht-Tumor) oder um bestimmte Gewebearten (z.B. Tumore) zu segmentieren. Dabei kommen verstärkt Algorithmen aus dem Bereich der Künstlichen Intelligenz, insbesondere Deep Learning mit Künstlichen Neuronalen Netzen, zum Einsatz. Als Bilddaten kommen zweidimensionale Daten z.B. aus der Endoskopie genauso in Frage wie dreidimensionale CT- oder MRT-Volumina.

    Das ReMIC wurde 2011 gegründet und ist ein Labor der Fakultät Informatik und Mathematik der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg (OTH Regensburg). Darüber hinaus ist es Gründungslabor des Regensburg Center of Biomedical Engineering (RCBE, www.rcbe.de) und des Regensburg Center of Health Sciences and Technology (RCHST, www.rchst.de).

     

    Methoden

    • Künstliche Neurale Netze, insbes. Deep Learning
    • Computer-unterstützte Diagnose mit Hilfe von Maschinellem Lernen
    • Segmentierung: Objekt Detektion und Delination
    • Bildklassifikation und Merkmalsextraktion
    • Bildregistrierung, linear und nicht-linear
    • Virtuelle Realität, insbes. Haptische Komponenten

     

    Laufende Forschungsprojekte

    • Künstliche Intelligenz zur Auswertung medizinischer Bilddaten am Beispiel Früherkennung von Speiseröhrenkrebs (KI & Ethik, in Kooperation mit dem Labor Technikfolgen und angewandte Ethik, geleitet von Prof. Dr. Karsten Weber)

     

     

    www.re-mic.de