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Molekulare Onkologie

Die zellulären Reaktionen auf ionisierende Strahlung sind komplex und umfassen eine Vielzahl von biologischen Prozessen, wie DNA-Reparatur, Zellzyklus-Arrest und Zelltod. Uns interessiert dabei die Induktion des Zelltods. Wir beschäftigen uns mit den molekularen Mechanismen der beiden extremen Zelltodformen Apoptose und Nekrose und ihrem Einfluss auf das Immunsystem.

Da Resistenzen gegenüber ionisierender Strahlung oft die angestrebte lokale Tumorkontrolle und damit die Heilungschancen durch Strahlentherapie limitieren, versuchen wir mit unserer Arbeit zu einem besseren Verständnis der molekularen Mechanismen des Zelltods und deren Modulation durch pharmakologische Substanzen beizutragen. Ein genaueres Verständnis der molekularen Signaltransduktionsprozesse ist eine essentielle Vorraussetzung für die Entwicklung neuer, zielgerichteter Therapien. Insbesondere die Identifizierung neuer Zielmoleküle und zugehöriger pharmakologischer Modulatoren ist im Hinblick auf Ihren zukünftigen Einsatz in Kombination mit der Strahlentherapie von besonderem Interesse, da sie sensitivierend bzw. Resistenz durchbrechend wirken können. Dadurch vergrößern sie zum einen die Heilungschancen, zum anderen erlauben sie Strahlendosis-Reduzierungen, die mit einer Verringerung der Nebenwirkungen einhergehen.

Ein zweiter Schwerpunkt unserer Arbeit ist die Interaktion von sterbenden Zellen mit dem angeborenen Immunsystem. Während die Apoptose ein immunologisch stiller, tolerogener Zelltod ist, führen nekrotische Prozesse zu einer Immunaktivierung. In diesem Zusammenhang beschäftigen wir uns mit der Frage, wie sterbende Tumorzellen verschiedene Zellen des angeborenen Immunsystems (Monozyten, Makrophagen und Dendritische Zellen) anlocken, wie sie von ihnen erkannt und internalisiert werden, und welche Konsequenzen dies auf die Anti-Tumor-Immunantwort hat. Wir glauben, dass die zielgerichtete Induktion von immunogenen Zelltodformen eine Anti-Tumor-Immunantwort fördert und damit zu einem verbesserten Therapieansprechen führt. Alternativ sollte die Maskierung bzw. Neutralisierung der während der Apoptose präsentierten tolero­genen Signale eine verstärkte Anti-Tumor-Immunantwort induzieren und die Heilungschancen erhöhen.

Im Gegensatz zu den beschriebenen gewünschten Immunreaktion gegen das Tumorgewebe, treten im Rahmen der Strahlentherapie von Tumoren auch unerwünschte Immun-/ bzw. Inflammationsreaktionen in Form von Nebenwirkungen auf, wie z.B. die oft dosis-limitierende, bestrahlungsinduzierte Pneumonitis. Auf diesem sehr interessanten Arbeitsgebiet im Grenzbereich zwischen Zelltodforschung und Immunologie sind die molekularen Grundlagen noch sehr wenig verstanden und wir versuchen mit unserer Arbeit dazu beizutragen, die zugrunde liegenden zellulären und molekularen Mechanismen zu entschlüsseln.


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