Entwicklungsbiologische Ursprünge pädiatrischer Krebserkrankungen
Die DKFZ-Nachwuchsgruppe "Developmental Origins of Pediatric Cancer" unter Leitung von Lena M. Kutscher, PhD, ist Teil des DKFZ-Forschungsprogramms "Funktionelle und strukturelle Genomforschung".
Unsere Gruppe konzentriert sich darauf zu verstehen, wie Abweichungen in der normalen Neuroentwicklung zu pädiatrischem Hirntumor führen können. Wir sind besonders daran interessiert zu verstehen, wie Treibermutationen in der Ursprungszelle das pädiatrische Medulloblastom verursachen. Wir konzentrieren uns auch auf die erbliche Veranlagung für Kinderkrebs.
Da kein einzelnes Modell die normale Entwicklung des menschlichen Gehirns vollständig abbildet, verwendet unsere Gruppe eine Kombination aus Mausmodellen, menschlichen induzierten pluripotenten Stammzellen und von Patienten stammenden Xenotransplantaten (PDX), um das Zusammenspiel zwischen Neuroentwicklung und Tumorentstehung zu untersuchen.
Spotlight - JRG Kutscher
Induzierte pluripotente Stammzellen
Eine iPSC ist eine so genannte "pluripotente" Stammzelle, die sich in praktisch jede Zelle des Körpers differenzieren kann, auch in Zellen des Gehirns. iPSCs können aus Haut- oder Blutzellen gewonnen und dann im Labor "induziert" werden, um pluripotent zu werden...
- In-vitro-Modelle für Entwicklung und Hirntumoren
Da pädiatrische Tumore durch eine Entwicklungsstörung entstehen können, ist das Verständnis der normalen Vorläuferzelldifferenzierung ein wichtiger erster Schritt zum Verständnis der Tumorbildung. Um die normale Entwicklung zu untersuchen, benötigen wir jedoch geeignete experimentelle Instrumente und Modelle. Wir etablieren bessere Modelle zur Untersuchung die Entwicklung und Erkrankung des Kleinhirns, indem wir induzierte pluripotente Stammzellen, die Organoid-Technologie und die gezielte Differenzierung von Vorläuferzellen einsetzen. Wir verwenden diese Modelle, um tumoranfällige Vorläuferzellen zu erzeugen und ihre Umwandlung in Malignität zu untersuchen.
- In-vivo-Modelle der Tumorentstehung
Ergänzend zu unseren In-vitro-Studien verwenden wir gentechnisch veränderte Mausmodelle und In-vivo-Elektroporation, um zu verstehen, wie Mutationen in Vorläuferzellen die neurale Entwicklung und Tumorgenese bei Mäusen verändern. Wir konzentrieren uns auf Gene, die immer wieder in menschlichen Tumoren mutiert sind, um die Mechanismen zu verstehen, die diesen Mutationen zugrunde liegen. Die aufgedeckten Modelle und Mechanismen werden in Zusammenarbeit mit anderen Gruppen am KiTZ präklinisch weiter untersucht.
- Schloo C and Kutscher LM (2023) Modeling brain and neural crest neoplasms with human pluripotent stem cells Neuro-Onc (doi.org/10.1093/neuonc/noad034)
- Okonechnikov K, Joshi P, Sepp M, Leiss K, et al (2021) Mapping pediatric brain tumors to their origins in the developing cerebellum. bioRxiv (doi.org/10.1101/2021.12.19.473154)
- Kutscher LM, Okonechnikov K, Batora NV et al. (2020) Functional loss of a noncanonical BCOR–PRC1.1 complex accelerates SHH-driven medulloblastoma formation. Genes Dev. 34:1161–1176.
