Tumormodelle

Ziele

Dieser Bereich stellt das wesentliche Bindeglied zum Transfer neuer therapeutischer Strategien in die Klinik dar. Viel zu oft scheitern vielversprechende Substanzen in der späteren klinischen Entwicklung. Das Fehlen aussagekräftiger präklinischer Modelle ist ein wichtiger Grund für diese niedrige Erfolgsquote. Ziel der Technologieplattform 3 ist daher, neue Tumormodelle zu entwickeln, mit denen sich der klinische Erfolg eines in der Grundlagenforschung identifizierten Wirkstoffes bei Patient*innen besser vorhersagen lässt.

Technologieplattform 3 Tumormodelle setzt vor allem auf die Entwicklung und Anwendung von Patienten-derivierten Tumormodellen (PDX), von neuen Techniken zur Kultivierung von Tumorzellen in dreidimensionalen Strukturen (Organoid-Kulturen) sowie die Verwendung relevanter genetisch definierter Mausmodelle. Die enge Verzahnung mit der Biobank des Universitären Centrums für Tumorerkrankungen (UCT) ermöglicht es, die am Patienten zu erwartenden Wirkungen frühzeitig zu erforschen und entscheidende Hinweise für die weitere Entwicklung zu erhalten. Mit Hilfe von gezielter CRISPR/Cas9-vermittelter Geneditierung können in primärem Tumormaterial Mutationen induziert, genomweite Screening-Untersuchungen durchgeführt und auch in kurzer Zeit immunkompetente Mausmodelle mit Patienten-spezifischen Mutationen entwickelt werden.

Ressourcen

Am GSH existiert eine umfassende Organoid-Biobank (Leitung Henner Farin) für Kolonkarzinome, die darauf abzielt, von allen Patient*innen nicht transformierte Kolonorganoide, Tumororganoide und die entsprechenden Tumor-assoziierten Fibroblastenlinien zu etablieren. Organoide wie auch Tumorgewebe werden umfassend molekular charakterisiert, sowohl auf Ebene des Transkriptoms wie des Proteoms. Neben der Organoid-Biobank für Kolonkarzinome, werden derzeit Biobanken für Rektumkarzinome (Florian Greten), Pankreaskarzinome (Canan Arkan), sowie Kopf-Hals-Tumore (Christian Issing), Ovarialkarzinome (Klaus Strebhardt) und neuro-onkologische Organoide (Ann-Christin Hau/Karl H. Plate) etabliert. Die enge Zusammenarbeit mit der Tumor-Biobank am UCT und dem DKTK, ermöglicht es die am Patienten zu erwartenden Wirkungen frühzeitig zu erforschen und entscheidende Hinweise für die weitere Entwicklung zu erhalten.

Darüber hinaus wurden am GSH zahlreiche neue Mausmodelle etabliert und weiterentwickelt, die die komplexe Pathologie humaner Tumoren sehr gut widerspiegeln (PDX-Modelle). In diesem Rahmen wurden auch die diagnostischen Möglichkeiten für Kleintiere wesentlich erweitert, so können Tumor-tragende Mäuse mittels Biolumineszenz, Kernspintomographie, Mini-Endoskopie und in vivo konfokaler Laserscanningmikroskopie (CLSM) untersucht werden. Entsprechende Tumormodelle können durch die kürzlich etablierte CT-gestützte Kleintierbestrahlungsanlage auch multimodalen Therapieansätzen zugeführt werden.

Methodenportfolio der Plattform 3; (TCF) transgenic core facility, (MRT) Magnetresonanz-therapie

Menschen

Plattform 3 Tumormodelle wird geleitet von FCI-Sprecher Florian Greten, der als Direktor des Georg-Speyer-Hauses die strategischen Investitionen in präklinische Tumormodelle maßgeblich vorangetrieben hat.

Verstärkt wird dieser Bereich im FCI durch einen Staff Scientist, der die kooperativen Projekte betreut und den Kontakt zwischen den bereits bestehenden Technologien und den FCI-Projekten herstellt.

Folgende Wissenschaftler*innen sind an Tchnologieplattform 3 beteiligt:

  • Henner Farin
  • Emmanouil Fokas
  • Florian Greten
  • Phillip Grote
  • Hind Medyouf
  • Lisa Sevenich
  • Staff Scientist: Zhaodai Bai (TCF)
  • Staff Scientist: Szilvia Baron (humane Organoide)