Klinische Bioinformatik und Translationale Genomik
Unsere Arbeitsgruppe "Klinische Bioinformatik - Translationale Genomik", die ebenfalls zur DKFZ-Abteilung Pädiatrische Neuroonkologie gehört, beschäftigt sich mit der Identifizierung und Klassifizierung von genetischen und epigenetischen Veränderungen in kindlichen Tumoren mit Hilfe computergestützter Methoden. Diese Arbeit ermöglicht es uns, personalisierte molekulare Tumorprofile zu erstellen, die es den Ärzten erlauben, einen maßgeschneiderten Therapieansatz für jeden einzelnen Patienten zu entwickeln. Darüber hinaus konzentrieren wir uns auf die Entwicklung bioinformatischer Methoden zur optimierten Diagnose und Prognose pädiatrischer Krebserkrankungen auf der Grundlage molekularer Daten aus der Hochdurchsatz-Sequenzierung sowie auf die Analyse möglicher Mechanismen der Tumorentstehung.
Mit unseren Analysen unterstützen wir maßgeblich das INFORM-Programm, ein internationales Projekt zur Erstellung personalisierter molekularer Tumorprofile für Kinder mit rezidivierenden oder refraktären Tumoren. Durch die Analyse der Tumordaten identifizieren wir molekulare Veränderungen, die potenzielle Angriffspunkte für ein bestimmtes Medikament darstellen und somit den behandelnden Ärzten helfen können, maßgeschneiderte Therapien für die jungen Patienten zu finden.
Im Rahmen einer europäischen Initiative (ITCC-P4), die die Entwicklung einer präklinischen Plattform für solide pädiatrische Krebsarten zum Ziel hat, ist unsere Gruppe an der bioinformatischen Analyse und Forschung beteiligt. Um die therapeutische Wirksamkeit in vivo besser vorhersagen zu können, werden von Patienten abgeleitete Xenograft-Modelle (PDX), Organoide und Mausmodelle für präklinische Tests entwickelt und eingesetzt. Mithilfe molekularer Daten, die auf Hochdurchsatz-Sequenzierung basieren, erstellen wir molekulare Profile und vergleichen die (epi-)genetischen Veränderungen im Patientenmaterial und in den verschiedenen Modellen. Außerdem sind wir daran interessiert, die molekularen Mechanismen und Biomarker aufzudecken, die das Ansprechen auf eine Therapie ermöglichen. Außerdem interessieren wir uns für die Frage, wie sich Tumorzellen an die Therapie anpassen und dadurch resistent werden können
Unsere Gruppe ist auch besonders daran interessiert, genetische Veränderungen zu verstehen, die mit der Krebsprädisposition in Verbindung stehen, und wir führen sowohl intern als auch in Zusammenarbeit mit anderen Einrichtungen mehrere groß angelegte Studien zu diesem Thema durch. Diese Studien zielen darauf ab, neue pädiatrische Prädispositionsgene zu identifizieren, die Auswirkungen von Prädispositionsgenen des Erwachsenentyps auf pädiatrische Krebserkrankungen zu verstehen und Wege zur Verbesserung der Behandlungsansätze für Patienten mit bekannten DNA-Schadensreparaturstörungen (ADDRess) und vermuteten Krebsprädispositionen (German Childhood Cancer Registry Study) zu finden.
Unsere Projekte zielen auch darauf ab, den Beitrag der immunologischen Mikroumgebung des Tumors zu verstehen, indem wir Dekonvolutionsmethoden in RNA-Sequenzierungs- und DNA-Methylierungsdaten anwenden, genomische Analysen von Flüssigbiopsieproben durchführen und zweidimensionale CRISPR-Screening-Experimente konzipieren, um neue synthetische letale Geninteraktionen in pädiatrischen Krebszelllinien aufzudecken.
Thatikonda, V., Islam, S. M. A., Autry, R. J., Jones, B. C., Gröbner, S. N., Warsow, G., Hutter, B., Huebschmann, D., Fröhling, S., Kool, M., Blattner-Johnson, M., Jones, D. T. W., Alexandrov, L. B., Pfister, S. M., & Jäger, N. (2023). Comprehensive analysis of mutational signatures reveals distinct patterns and molecular processes across 27 pediatric cancers. Nature Cancer.
Kratz, C. P., Smirnov, D., Autry, R., Jäger, N., Waszak, S. M., Großhennig, A., Berutti, R., Wendorff, M., Hainaut, P., Pfister, S. M., Prokisch, H., Ripperger, T., & Malkin, D. (2022). Heterozygous BRCA1 and BRCA2 and Mismatch Repair Gene Pathogenic Variants in Children and Adolescents With Cancer. JNCI: Journal of the National Cancer Institute, 114(11), 1523-1532.
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Peterziel, H., Jamaladdin, N., ElHarouni, D., Gerloff, X. F., Herter, S., Fiesel, P., Berker, Y., Blattner-Johnson, M., Schramm, K., Jones, B. C., Reuss, D., Turunen, L., Friedenauer, A., Holland-Letz, T., Sill, M., Weiser, L., Previti, C., Balasubramanian, G., Gerber, N. U., Gojo, J., Hutter, C., Øra, I., Lohi, O., Kattamis, A., de Wilde, B., Westermann, F., Tippelt, S., Graf, N., Nathrath, M., Sparber-Sauer, M., Sehested, A., Kramm, C. M., Dirksen, U., Kallioniemi, O., Pfister, S. M., van Tilburg, C. M., Jones, D. T. W., Saarela, J., Pietiäinen, V., Jäger, N., Schlesner, M., Kopp-Schneider, A., Oppermann, S., Milde, T., Witt, O., & Oehme, I. (2022). Drug sensitivity profiling of 3D tumor tissue cultures in the pediatric precision oncology program INFORM. npj Precision Oncology, 6(1), 94.
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