Translationale Neuroblastom-Forschung

  • Funktionelle und Strukturelle Genomforschung
  • KiTZ
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Priv. Doz. Dr. Frank Westermann

Abteilungsleiter

Ziel unserer Arbeit ist es, die molekularen Mechanismen bei der Entstehung und Entwicklung von Neuroblastomen zu verstehen und daraus eine präzisere Risikostratifizierung und neue molekular zielgerichtete Therapien zu entwickeln.

Bild: Telomere FISH von CHLA-90 Neuroblastom Zellen,

Unsere Forschung

Created in BioRender. Müller, M. (2025) https://BioRender.com/k47v283
Created in BioRender. Müller, M. (2025) https://BioRender.com/k47v283

Das Neuroblastom ist eine Krebsart, die ausschließlich bei Kindern auftritt und in den ersten Lebensjahren aus nicht ausgereiften Zellen des peripheren Nervensystems entsteht. Klinisch haben diese Tumoren einen sehr unterschiedlichen Verlauf. Einige Tumoren bilden sich von selbst zurück, während andere sehr aggressiv fortschreiten und zum Tod führen. Neuroblastome, die einen Mechanismus zur Telomerverlängerung aufweisen haben in der Regel eine schlechte Prognose, wohingegen Tumoren mit einer niedrigen Risikoeinstufung meist keinen solchen Mechanismus aufweisen. Unterschiedliche Neuroblastom-Subtypen verlängern Telomere entweder durch Aktivierung des Enzyms Telomerase (als Folge von MYCN-Aktivierung oder TERT-rearrangement) oder durch den alternative lengthening of telomeres (ALT) Mechanismus.

Durch eine umfassende molekulargenetische Charakterisierung der unterschiedlichen Neuroblastom-Subtypen (z. B. mittels globaler Genexpressions-, DNA-Methylierungsanalyse und Hochdurchsatzsequenzierung) möchten wie die ursächlichen genetischen, epigenetischen und metabolischen Veränderungen des Neuroblastoms finden und dessen unterschiedlichen klinischen Verlauf aufklären. Des Weiteren arbeiten wir darauf hin die regulatorischen Netzwerke, die das Epigenom und Transkriptom von Neuroblastom Zellen definieren, besser zu verstehen und ihre Rolle in der Tumorentstehung, Rezidivbildung und Metastasierung zu entschlüsseln. Mit Hilfe von Einzelzellanalysen und räumlich aufgelösten Transkriptionsanalysen (spatial transkriptomics) von Neuroblastom Tumoren und normalen embryonalen und fetalen Geweben verschiedener Entwicklungsstufen des peripheren Nervensystems, untersuchen wir die entwicklungsbiologischen Ursprünge und Entwicklungsverläufe des Neuroblastoms. Unsere (epi)genetischen Arbeiten ergänzen wir durch die Analyse der metabolischen Netzwerke in Neuroblastom-Zellen. Dabei sind wir besonders an der Frage interessiert, ob diese Netzwerke einen Angriffspunkt für neue Therapien darstellen.

Um spezifische Schwachstellen von Neuroblastom-Zellen auszumachen und systematisch Zielstrukturen für die personalisierte Medizin zu identifizieren, nutzen wir funktionelle Hochdurchsatzanalysen (siRNA-/shRNA-Screening-Verfahren und Wirkstoff-Screening-Verfahren). Wir suchen dabei besonders nach Schwachstellen, die mit spezifischen Veränderungen in den Krebszellen assoziiert sind. Wir haben eine langjährige Erfahrung in der präklinischen Entwicklung und Validierung von spezifischen Zielstrukturen und arbeiten dabei eng mit Partnern aus der Klinik und Industrie zusammen.

Projekte

Jansky et al., Nature Genetics 2021

Genomische und andere molekulare Analysen bei verschiedenen Krebsarten haben eine bemerkenswerte Vielfalt an genomischen Aberrationen, veränderten Signalwegen und onkogenen Prozessen aufgezeigt. Wir stellen die Hypothese auf, dass diese Vielfalt durch endogene Faktoren, insbesondere der spezifischen Entwicklungsprogramme und epigenetische Zustände der entstehenden Zellen, in Verbindung mit exogenen Faktoren entsteht. Eine genaue Definition der Ursprungszellen und der Differenzierungs-/Entwicklungszustände während der Schlüsselereignisse in der Tumorentstehung ist von größter Bedeutung. Ziel dieses Forschungsschwerpunkts ist es, Entwicklungsprogramme zu identifizieren, die in Tumorzellen im Vergleich zu normalen embryonalen/fötalen Zellen wieder aktiviert wurden.

Team

Unser Team besteht sowohl aus wet-lab Wissenschaftler:innen als auch Bioinformatiker:innen, sowie technischem Personal.

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    Priv. Doz. Dr. Frank Westermann

    Abteilungsleiter

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    Dr. Kai-Oliver Henrich

    Senior Wissenschaftler

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    Dr. Sina Kreth

    Senior Wissenschaftlerin

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    Dr. Anand Mayakonda Thippeswamy

    Leiter Bioinformatik

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    Robin Droit

    Postdoc

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    Dr. Sabine Stainczyk

    Projektmanagement

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    Cedar Schloo

    Doktorand:in

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    Ilayda Özel

    Doktorandin

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    Pravin Velmurugan

    Doktorand

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    Michael Müller

    Doktorand MD/PhD

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    Pascal Kohmann

    Medizinischer Doktorand

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    Yeo-Eun Yi

    Medizinische Doktorandin

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    Maximilia Eggle

    Medizinische Doktorandin

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    Young-Gyu Park

    Labor Manager

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    Elisa Maria Wecht

    Technische Assistenz - BSc

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    Michelle Müller

    Auszubildende Biologielaborantin

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    Adrianna Podolak

    Master Studentin

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    Manas Sehgal

    Master Student

Gesamtes Team

Ausgewählte Publikationen

2023 - Nature Genetics
2022 - Nature Cancer
2021 - Nature Genetics
2021 - Nature Communications
2020 - Nature Cancer

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Dr. Sabine Stainczyk
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