Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin
Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin

Tumorforschung

Personalisierte Therapiestrategien für Tumorerkrankungen erforschen

Eine Pipette, die Tropfen einer Flüssigkeit auf ein Objektträger-Tablett träufelt.
© Fraunhofer ITEM, P. Reinig

Die Erforschung metastatischer Krebserkrankungen sowie die Entwicklung von Diagnostika und pharmazeutischen Produkten stehen am Fraunhofer ITEM in Regensburg im Fokus. Ziel ist es, die Erkrankung des einzelnen Menschen zu verstehen, eine adäquate Diagnostik zu etablieren sowie die Prävention voranzubringen und Therapien zu optimieren.

 

 

 

Tumorforschung: Aktuelle Projekte und Highlights

 

© Fraunhofer ITEM

PEDRA: Innovative Plattform für Ex-vivo-Arzneimitteltests in der Onkologie

Mithilfe der PEDRA-Plattform soll zukünftig die Wirkung von Krebsmedikamenten direkt an primären Tumorproben von Patienten getestet werden.

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© Fraunhofer ITEM

Zelluläre Liquid Biopsy: Ein Meilenstein für die personalisierte Medizin bei seltenem Speicheldrüsenkrebs

Mithilfe der Flüssigbiopsie kann die personalisierte Medizin für Patientinnen und Patienten mit Speicheldrüsenkrebs (SGC) und anderen seltenen Tumorarten verbessert werden.

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Liquordiagnostik

Mithilfe von Liquordiagnostik sollen präanalytische Standards für Biomarkerstudien mit Liquor sowie molekulargenetische Tests entwickelt werden.

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Biomarkerstudien zur Optimierung der Krebstherapie

Komplexe Biomarkerstudien zur Therapieoptimierung bei seltenen oder schwer zu therapierenden Tumorerkrankungen.

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© Fraunhofer ITEM

Metastasen-Bildung erforschen

In dem Sonderforschungsbereich/Transregio (SFB/TRR) 305 arbeiten Forschende daran, die Metastasen-Bildung mithilfe von patientenspezifischen Modellsystemen zu erforschen.

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© Patrick Reinig

Liquid-Biopsy-Konzept

Forschende des Fraunhofer ITEM erarbeiten mit Partnern Strategien, um das Konzept der Flüssigbiopsie (Liquid Biopsy) auf die Analytik von Liquor für die Diagnostik von Hirntumoren auszuweiten. 

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Ex-vivo-Expansion von disseminierten Krebszellen ist mit Fortschreiten der Krebserkrankung assoziiert

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Sequenzierung von Einzelzell-miRNA

Methodenvergleich und Anwendung auf Zelllinien und zirkulierende Lungentumorzellen.

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Zugriff auf personalisierte Onkologie

In Kooperation mit dem onkologischen Spitzenzentrum »CCC Allianz WERA« ermitteln wir die geografische Reichweiche von Molekularen Tumorboards (MTBs).

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Projektarchiv

Hier finden Sie weitere Projekte sortiert nach unseren Forschungs- und Entwicklungskompetenzen. 

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Besondere Expertise

Molekularbiologische Charakterisierung einzelner Krebszellen

Eine Expertise der Forschenden liegt in der molekularbiologischen Charakterisierung einzelner Krebszellen, die als zirkulierende Tumorzellen aus Flüssigbiopsien, der sogenannten Liquid Biopsy, oder als disseminierte Krebszellen aus Lymphknotengewebe oder Knochenmark isoliert werden. Um neue therapiebegleitende Monitoring-Strategien zu definieren, wurden das Konzept der Liquid Biopsy und die Technologie zur Einzelzellanalyse weiterentwickelt, sodass auch Krebszellen aus dem Nervenwasser (Liquor cerebrospinalis) isoliert und analysiert werden können.

Patientenspezifische Therapien

Für die Entwicklung von patientenspezifischen Therapien, beispielsweise mit monoklonalen Antikörpern als Checkpoint-Inhibitoren und Arzneimitteln für neuartige Therapien (ATMPs), etablieren die Forschenden integrierte Teststrategien auf der Basis von Ex-vivo-Modellen aus menschlichen Tumorproben. Außerdem bauen sie das Hochdurchsatz-Wirkstoff-Screening auf der Grundlage von patientenindividuellen Modellen stetig weiter aus. Das am Institut verankerte Datenmanagement und die fundierte Bioinformatik ermöglichen die passgenaue Analyse der generierten multidimensionalen Daten.

Biotechnologische Prozessentwicklung und Herstellung

Die biotechnologische Prozessentwicklung und Herstellung neuer aktiver Moleküle und Prüfpräparate gegen Tumorerkrankungen ist am Fraunhofer ITEM am Standort Braunschweig etabliert und wird durch den Aufbau einer Toolbox für Analyse, molekulare Charakterisierung und Zelllinienentwicklung weiter ausgebaut. Im Fokus stehen dabei Herstellungsverfahren für kleine bi-spezifische Single-Chain-Antikörper (BiTEs), die an T-Zellen oder CART-Zellen binden und dazu führen, dass Tumorzellen vom Immunsystem erkannt werden (Immuntherapie).

Risikobewertung

Die Tumorgenese spielt ebenfalls eine Rolle bei der Risikobewertung von Wirkstoffen und Chemikalien. Auch im Auftrag der europäischen Zulassungsbehörden wie EMA, ECHA und EFSA erarbeitet das Fraunhofer ITEM in verschiedenen Projekten Beispiele einer Risikobewertung nichtgentoxischer Substanzen mithilfe von QSAR- und In-vitro-Modellen. Damit erweitern die Forschenden ihren bereits bestehenden Erfahrungsschatz bei der Erforschung und Anwendung von integrierten Bewertungs- und Teststrategien (IATA) – einer Risikobewertung, die das 3R-Prinzip berücksichtigt.

Publikationen

  • Abdin, S. M., Paasch, D., Lachmann, N. (2024). CAR macrophages on a fast track to solid tumor therapy. Nature Immunology 25(1): 11-12. doi: 10.1038/s41590-023-01696-7 https://www.nature.com/articles/s41590-023-01696-7
  • Adler, O., Zait, Y., Cohen, N., Blazquez, R., Doron, H., Monteran, L., Scharff, Y., Shami, T., Mundhe, D., Glehr, G., Kanner, A. A., Horn, S., Yahalom, V., Haferkamp, S., Hutchinson, J. A., Bleckmann, A., Nahary, L., Benhar, I., Katz, S. Y., Pukrop, T., Erez, N. (2023). Reciprocal interactions between innate immune cells and astrocytes facilitate neuroinflammation and brain metastasis via lipocalin-2. Nat Cancer [Epub ahead of print]. doi: 10.1038/s43018-023-00519-w https://www.nature.com/articles/s43018-023-00519-w
  • Agudo, J., Aguirre-Ghiso, J. A., Bhatia, M., Chodosh, L. A., Correia, A. L., Klein, C. A. (2024). Targeting cancer cell dormancy. Nature Reviews: Cancer 24: 97–104. doi: 10.1038/s41568-023-00642-x https://www.nature.com/articles/s41568-023-00642-x
  • Asami, M., Lam, B. Y. H., Hoffmann, M., Suzuki, T., Lu, X., Yoshida, N., Ma, M. K., Rainbow, K., Guzvic, M., VerMilyea, M. D., Yeo, G. S. H., Klein, C. A., Perry, A. C. F. (2023). A program of successive gene expression in mouse one-cell embryos. Cell Rep 42(2): 112023. doi: 10.1016/j.celrep.2023.112023 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211124723000347?via%3Dihub - Open Access 28 February 2023
  • Feliciello, G., Czyz, Z. T., Polzer, B. M. (2024). Array-Based Comparative Genomic Hybridization for the Detection of Copy Number Alterations in Single Cells. Methods in Molecular Biology 2752: 167-187. doi: 10.1007/978-1-0716-3621-3_11 https://link.springer.com/protocol/10.1007/978-1-0716-3621-3_11
  • Franken, A., Kraemer, A., Sicking, A., Watolla, M., Rivandi, M., Yang, L., Warfsmann, J., Polzer, B. M., Friedl, T. W. P., Meier-Stiegen, F., Stoecklein, N. H., Dayan, D., Riethdorf, S., Mueller, V., Pantel, K., Koch, A., Hartkopf, A. D., Krawczyk, N., Ruckhaeberle, E., Niederacher, D., Fehm, T., Neubauer, H. (2023). Comparative analysis of EpCAM high-expressing and low-expressing circulating tumour cells with regard to their clonal relationship and clinical value. British Journal of Cancer [Epub ahead of print]. doi: 10.1038/s41416-023-02179-0 https://www.nature.com/articles/s41416-023-02179-0 - Open Access 23 februar 2023
  • Hücker, S. M., Kirsch, S. (2024). Single Cell Micro RNA Sequencing Library Preparation. Methods in Molecular Biology 2752: 189-199. doi: 10.1007/978-1-0716-3621-3_12 https://link.springer.com/protocol/10.1007/978-1-0716-3621-3_12
  • Klusa, D., Lohaus, F., Franken, A., Baumbach, M., Cojoc, M., Dowling, P., Linge, A., Offermann, A., Lock, S., Husman, D., Rivandi, M., Polzer, B., Freytag, V., Lange, T., Neubauer, H., Kucken, M., Perner, S., Holscher, T., Dubrovska, A., Krause, M., Kurth, I., Baumann, M., Peitzsch, C. (2023). Dynamics of CXCR4 positive circulating tumor cells in prostate cancer patients during radiotherapy. International Journal of Cancer [Epub ahead of print]. doi: 10.1002/ijc.34457 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ijc.34457 - Open Access 2 februar 2023
  • Köstler, C., Polzer, B., Alberter, B. (2024). Circulating Tumor Cell Enrichment and Single-Cell Isolation Combining the CellSearch((R)) and DEPArray Systems. Methods in Molecular Biology 2752: 11-42. doi: 10.1007/978-1-0716-3621-3_2 https://link.springer.com/protocol/10.1007/978-1-0716-3621-3_2
  • Nowak, J., Bentele, M., Kutle, I., Zimmermann, K., Luhmann, J. L., Steinemann, D., Kloess, S., Koehl, U., Rossberg, W., Ahmed, A., Schaudien, D., Neubert, L., Kamp, J. C., Kuehnel, M. P., Warnecke, A., Schambach, A., Morgan, M. (2023). CAR-NK Cells Targeting HER1 (EGFR) Show Efficient Anti-Tumor Activity against Head and Neck Squamous Cell Carcinoma (HNSCC). Cancers 15(12): 3169. doi: 10.3390/cancers15123169 https://www.mdpi.com/2072-6694/15/12/3169  - Open Access
  • Reduzzi, C., Vismara, M., Schamberger, T., Silvestri, M., Motta, R., Polzer, B. M., Cappelletti, V. (2024). Isolation and Genomic Analysis of Circulating Tumor Cell Clusters in Cancer Patients. Methods in Molecular Biology 2752: 101-117. doi: 10.1007/978-1-0716-3621-3_7 https://link.springer.com/protocol/10.1007/978-1-0716-3621-3_7
  • Treitschke, S., Weidele, K., Varadarajan, A. R., Feliciello, G., Warfsmann, J., Vorbeck, S., Polzer, B., Botteron, C., Hoffmann, M., Dechand, V., Mederer, T., Weber, F., Werner-Klein, M., Robold, T., Hofmann, H. S., Werno, C., Klein, C. A. (2023). Ex vivo expansion of lung cancer-derived disseminated cancer cells from lymph nodes identifies cells associated with metastatic progression. International Journal of Cancer [Epub ahead of print]. doi: 10.1002/ijc.34658 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ijc.34658 - Open Access