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Molekulare Radiobiologie

Molekulare Radiobiologie

Verschiedene Krebsarten reagieren unterschiedlich auf Strahlentherapie. Um die zugrundeliegenden Ursachen zu identifizieren, wenden wir molekularbiologische und zellbiologische Methoden sowie funktionelle Genomik an, um die Effekte der Bestrahlung auf molekularer Ebene zu analysieren. Unsere Gruppe befindet sich am MedAustron Zentrum für Ionentherapie und Forschung, wo wir Zugang zu einem Partikelbeschleuniger für Protonen und Kohlenstoffionen, einer Photonen-Referenzquelle, einem Maushaus, einer Kleintierbildgebungseinrichtung und zu Molekularbiologie- und Histologielabors haben. Unsere Modellsysteme umfassen Krebszelllinien, 3D-Spheroidmodelle und Mausmodelle. Wir stehen in enger Zusammenarbeit mit dem Team der Medizinischen Physik, um robuste Dosimetrie für unsere Bestrahlungsexperimente sicherzustellen, und mit dem DNA-Damage-Response und Transkriptionsregulationsteam an den Max Perutz Labs (www.sladelab.org).

Unsere Forschung konzentriert sich auf drei Krebsarten: duktale Pankreasadenokarzinome (PDAC), triple-negative Mammakarzinome (TNBC) und Glioblastome (GBM), welche aggressiv und schwer zu behandeln sind. Strahlen- und Chemotherapie führen zu Krebszelltod durch von DNA-Schäden ausgelöste Apoptose oder mitotische Katastrophe. Zudem führt genotoxischer Stress auch zur Akkumulierung cytosolischer dsDNA, was den cGAS/STING-Signalweg, Immunzellinfiltration und immunogenen Krebszelltod aktiviert. Der cGAS/STING-Signalweg ist wesentlich für die Immuncheckpoint-Blockade, die auf PD-1/PD-L1 oder CTLA-4 abzielt, um zu verhindern, dass Krebszellen der Zerstörung durch Immunzellen entgehen. Der Erfolg von Strahlen-, Chemo- und Immunotherapie ist daher stark von der Aktivität des cGAS/STING-Signalwegs abhängig.

Unser Ziel ist es, den Effekt von Photonen-, Protonen- und Kohlenstoffionenbestrahlung auf die cGAS/STING-gelenkte Immunantwort in PDAC, TNBC und GMB zu ermitteln, um kombinatorische Behandlungen mit niedermolekularen Inhibitoren zu entwickeln, die den Effekt der Bestrahlung verstärken und synthetische Letalität in diesen Krebstypen auslösen können. Desweiteren wollen wir im Rahmen andauernder Bemühungen, personalisierte Behandlungsstrategien basierend auf dem Hintergrund der Patienten zu entwickeln, prädiktive Biomarker identifizieren.