Forschungserkenntnisse aus Modellen an Patientenproben überprüfen
Auf diese spezifischen Fragen der komplexen Metastasierungskaskade wird sich der SFB/TRR 305 konzentrieren. Ziel ist es, den Weg für die Entwicklung einer neuen Generation von Therapien zu ebnen, die eine spätere Metastasenbildung verhindern. Das Forschungsprogramm gliedert sich in zwei aufeinander aufbauende Bereiche, die die Hauptziele widerspiegeln. Der Forschungsbereich A »Anpassung von Krebszellen an Selektionskräfte« konzentriert sich auf zelleigene Eigenschaften, die funktionell mit der Entstehung von Metastasen zusammenhängen. Der Forschungsbereich B »Immun- und nischenabhängige Bedingungen der metastatischen Kolonisation« ergründet die Wechselwirkungen von Krebszellen mit der Mikroumgebung bei der Koloniebildung. Er umfasst auch ein Technologieentwicklungsprojekt zur Untersuchung komplexer zellulärer Interaktionen durch neuartige In-vitro-Tests.
Im SFB/TRR 305 werden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler völlig neue Wege gehen: Die Erkenntnisse der Einzelprojekte, die auch mithilfe von Modellen erarbeitet werden, sollen direkt an Patientenproben überprüft und schließlich auch in diagnostische Tests und zu neuen Therapiekonzepten weiterentwickelt werden. Hierzu werden Krebspatientinnen und -patienten in den Universitätskliniken in Regensburg und Erlangen um ihr Einverständnis gebeten, durch Gewebespenden die Erforschung der Metastasierung zu unterstützen. In dem für insgesamt zwölf Jahre geplanten Projekt sollen von der Anfangsdiagnose über den gesamten Verlauf der Erkrankungen Patientinnen und Patienten mit und ohne Voranschreiten der Krankheit immer wieder um Proben gebeten werden, anhand derer die Ausbreitung in verschiedene Organe, das Ansprechen auf Therapien, die Entwicklung von Resistenzen gegenüber Therapien sowie die Stärkung oder Schwächung der Immunabwehr untersucht werden können.
Mit Fraunhofer-Know-how Forschungsergebnisse rasch in die klinische Anwendung überführen
Der Sonderforschungsbereich umfasst 18 Teilprojekte und 3 Zentralprojekte. Die insgesamt 37 Forschenden arbeiten nicht nur an der Universität Regensburg und der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, sondern auch in der Fraunhofer-Gesellschaft. Diese Allianz ermöglicht einen raschen Übergang der Forschungsergebnisse hin zur klinischen Anwendung. Als größte Forschungsgesellschaft für anwendungsorientierte Forschung in Europa besitzt die Fraunhofer-Gesellschaft langjährige Erfahrung darin, medizinische Innovationen rasch zur Anwendung in der Klinik zu bringen.
Die Fraunhofer-Gesellschaft beteiligt sich an dem SFB/TRR 305 mit zwei Projekten. In dem Projekt »High-throughput screening assays and readouts for targeting metastatic progression« (Hochdurchsatz-Screening-Untersuchungen und -Auswertungen zur Ermittlung des Metastasierungsverlaufs) entwickeln Dr. Kamran Honarnejad am Fraunhofer ITEM in Regensburg, Prof. Joachim Wegener am Fraunhofer EMFT in Regensburg und Dr. Philip Gribbon am Fraunhofer IME in Hamburg in Kooperation neue Modelle und Auswertungstechnologien für Hochdurchsatz-Medikamenten-Screens. Signalwege und potenzielle therapeutische Zielstrukturen, die sich in den anderen Teilprojekten als wichtig herausstellen, sollen hier genau untersucht und Interventionsmöglichkeiten mithilfe modernster Hochdurchsatz-Screening-Infrastrukturen und umfangreicher Substanzbibliotheken aufgedeckt werden. Ebenso sollen metastatische Nischen nachgebaut und die Wirksamkeit von Medikamenten in Abhängigkeit von der Nische untersucht werden. Die Zusammenarbeit von Fraunhofer-Forschenden mit komplementärer Expertise in einem Teilprojekt soll hier innovative Lösungen ermöglichen.
Auch in dem zweiten Fraunhofer-Teilprojekt »Novel patient-specific immune-competent preclinical in-vitro models to study early metastasis« (neue patientenspezifische immunkompetente präklinische In-vitro-Modelle zur Untersuchung der frühen Metastasierung) kooperieren drei Fraunhofer-Teilprojektleiter: Prof. Armin Braun am Fraunhofer ITEM in Hannover, Dr. Christian Werno am Fraunhofer ITEM in Regensburg und Dr. Frank Sonntag am Fraunhofer IWS in Dresden. Sie werden komplexe Zellmodelle entwickeln, die speziell geeignet sind, um den Einfluss des Immunsystems auf die metastatische Koloniebildung zu untersuchen und um neue Immuntherapeutika zu entdecken und zu testen. Die Wissenschaftler nutzen dafür auch das Know-how der Kollegen auf dem Gebiet der Hochdurchsatz-Analyseverfahren.
Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin