Tumor Metabolismus und Microenvironment

Die Reprogrammierung des Stoffwechsels ist ein neues Kennzeichen von Krebs. Eine veränderte Stoffwechselaktivität in Krebszellen treibt die Produktion von Makromolekülen für eine schnelle Vermehrung an und ermöglicht es den Krebszellen, unter den Bedingungen des Nährstoff- und Sauerstoffmangels zu überleben, die in Tumoren häufig anzutreffen sind. Darüber hinaus tragen Stoffwechselprozesse zu den heterotypischen Interaktionen zwischen Krebszellen und dem umgebenden Stroma bei, die das Fortschreiten des Krebses und die Umgehung des Immunsystems erleichtern. Eine veränderte Stoffwechselaktivität führt jedoch auch zu spezifischen Schwachstellen, die gezielt genutzt werden können, um Krebszellen selektiv zu eliminieren (Schulze und Harris, Nature 2012).

Das übergeordnete Ziel unserer Arbeit ist es, zu entschlüsseln, wie onkogene Signalwege mit dem Stoffwechselnetzwerk interagieren, um wesentliche Biosynthesewege zu steuern, die die Expansion von Krebszellen fördern. Unser besonderes Interesse gilt der Regulierung des Lipidstoffwechsels bei Krebs und seiner Rolle bei der Kontrolle des Krebsfortschritts und der Resistenz gegen oxidativen Stress (Röhrig und Schulze, NRC 2016; Snaebjornsson et al., Cell Metabolism 2020; Vogel et al., Nature Cancer 2024). Wir untersuchen auch die Mechanismen, die den Glukosestoffwechsel und die metabolische Plastizität und Flexibilität bei Krebs kontrollieren. 

Wir untersuchen verschiedene molekulare Mechanismen, die die Regulierung des Lipidstoffwechsels in Krebszellen steuern. Insbesondere interessieren wir uns für die Wechselwirkungen zwischen einem veränderten Lipidstoffwechsel und der Regulierung der zellulären Wachstumskontrolle und der Stressreaktionswege, einschließlich ER-Stress und Ferroptose. Ein weiterer Aspekt unserer Forschung ist die Identifizierung von selektiven metabolischen Schwachstellen in Krebszellen, die für eine Krebstherapie genutzt werden könnten. Unser besonderes Interesse gilt den Prozessen, die es Krebszellen ermöglichen, sich an die metabolischen Einschränkungen der Mikroumgebung des Tumors anzupassen, wie z. B. Hypoxie oder Nährstoffmangel. 

Unser Programm umfasst vier große Forschungsbereiche:

1) Die Rolle eines veränderten Lipidstoffwechsels bei Krebs

2) Identifizierung von selektiven metabolischen Schwachstellen

3) Regulierung der Ferroptose an der Schnittstelle von Lipidstoffwechsel und Zelltod

4) Metabolischer Cross-Talk in der Mikroumgebung des Tumors

Das Labor unterhält auch eine hochauflösende Metabolomik-Plattform für die Analyse polarer Metaboliten und Lipide und für die Durchführung von Stoffwechselflussanalysen mit Hilfe der Stabilisotopenverfolgung.

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Wir sind immer auf der Suche nach hochmotivierten neuen Mitgliedern für unser Forschungsteam. Bitte wenden Sie sich an Frau Prof. Dr. Almut Schulze, um weitere Informationen zu erhalten.

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