Onkologie

Der Onkologie-Schwerpunkt arbeitet daran, die grundlegenden molekularbiologischen Prozesse der Tumorbiologie zu verstehen, um neue Behandlungsmethoden zu entwickeln. Beteiligte Forscher*innen aus der Biologie sowie der experimentellen und klinischen Medizin untersuchen Tumore als „biologische Systeme“ und sogenannte „Neo-Organe“. Eine Vielzahl von modernen Ansätzen, experimentellen Systemen und Methoden zur Analyse von Tumorentstehung, Wachstum, Progression, Tumorzellmigration und Therapieresistenz stehen zur Verfügung.

Die Onkologische Forschung gehört zu den Schwerpunkten der Forschung am UK Essen und der medizinischen Fakultät. Das Westdeutsche Tumorzentrum (WTZ) bildet die zentrale Struktur für klinische, translationale und Grundlagenforschung in diesem Bereich. Es wird seit 2009 kontinuierlich durch die Deutsche Krebshilfe als „Onkologisches Spitzenzentrum/Comprehensive Cancer Center“ gefördert und ist das einzige von der Deutschen Krebshilfe geförderte Zentrum dieser Art in der Metropolregion Ruhr. Seit 2019 kooperiert das onkologischen Zentrum der Universitätsmedizin Essen unter dem Dach des WTZ zudem mit dem WTZ-Netzwerkpartner Münster (Zentrum für Krebsmedizin der Universitätsklinik Münster). Gemeinsam mit dem Centrum für Integrierte Onkologie (CIO) der Universitätsklinika Köln/Bonn wurde bereits 2018 eine Kooperationsvereinbarung zum Aufbau des Cancer Center Cologne Essen (CCCE) unterzeichnet – mit dem Ziel der weiteren Strukturierung und Fokussierung in der onkologischen Forschung und Krankenversorgung der beiden großen Krebszentren sowie der Beschleunigung im Transfer neuester Erkenntnisse in eine verbesserte Diagnose und Behandlung. Das WTZ ist zudem einer von bundesweit sieben Standorten des Deutschen Konsortiums für Translationale Krebsforschung (DKTK), das gemeinsam mit dem Deutschen Krebsforschungszentrum Heidelberg (DKFZ) das durch das BMBF und die Sitzländer geförderte Deutsche Zentrum der Gesundheitsforschung (DZG) für anwendungsbezogene Krebsforschung darstellt.

Auswahl aktueller Verbundprojekte

Koordination durch UDE/UK Essen

DFG

SPP 1629 THYROID TRANS ACT – Neue Konzepte der Schilddrüsenhormonwirkung; Prof. Dagmar Führer-Sakel

KFO 337 PhenoTImE – Phänotypische Therapie- und Immunresistenz in Krebs; Profs. Dirk Schadendorf und Alexander Roesch

Deutsche Krebshilfe

Regulatoren von Tumorplastizität als therapeutische Zielstrukturen beim Duktalen Pankreaskarzinom; Prof. Jens Siveke

T-Lock – Understanding T cell resistance in immune checkpoint blocking tumor therapy; Prof. Annette Paschen

COST – European Network of Investigators Mye-EUNITER – Triggering Exploratory Research on Myeloid Regulatory Cells, Prof. Sven Brandau

DKTK Joint Funding-Projekte

Overcoming therapy resistance in pancreatic cancers; Prof. Jens Siveke

Targeting MYC; u.a. Prof. Jens Siveke

Beteiligung durch UDE/UK Essen

SFB 876 Verfügbarkeit von Information durch Analyse unter Ressourcenbeschränkung

FOR 1961 Reife T-Zell-Lymphome – Mechanismen der gestörten, klonalen T-Zell-Homöostase

Präventive Strategien gegen Gehirnmetastasen; Deutsche Krebshilfe

ERANets on Translational Cancer Research

CEVIR – Cancer evolution and identification of relapse-initiating cells

ARREST – Approaching recurrence and resistance mechanisms in esophagogastric adenocarcinomas from the prospective MEMORI trial

NIRBTEST – New strategies to detect cancers in carriers of mutations in RB1: blood tests based on tumor-educated platelets, or extracellular vesicle

Leitmarkt LifeSciences.NRW Projekte

    RIST – Ras Inhibition in soliden Tumoren

    ICAN33 – Entwicklung einer Immuntherapie für akute myeloische Leukämien (AMLs)durch den Einsatz von allogenen natürlichenKiller- (NK-)Zellen mit CD33 CARs

BMBF-Projekt ZiSStrans – Zielstrukturen der individuellen Strahlenempfindlichkeit und CTCelect

DKTK, NEO-ATT – Clinical development of lead NEOantigen-specific T cell receptors for Adoptive T cell Therapy of solid tumors

DKTK Joint Funding-Projekte DKTK Master, DKTK-PARADIGM und UniCAR NK cells

Immunologie, Infektionskrankheiten und Transplantation

Das Immunsystem hat unterschiedliche Mechanismen entwickelt, um auf eine Vielzahl von Pathogenen wie Viren und Bakterien reagieren zu können, Krankheiten zu verhindern und das Fortbestehen des Erregers im infizierten Organismus zu verhindern. Viele Krankheitserreger haben jedoch ihrerseits Mechanismen entwickelt, um der Immunabwehr zu entgehen. Im Rahmen dieses Programms werden die molekularen und zellulären Wechselwirkungen von Krankheitserregern mit dem Immunsystem untersucht mit dem Ziel, grundlegende Mechanismen dieser Wechselwirkungen zu verstehen und daraus neue Strategien für die Immuntherapie oder die Vakzinierung abzuleiten. Ein Fokus der Transplantationsforschung ist die Immungenetik und Diagnostik, um die Auslösung der Immunantwort zu verstehen, Abstoßungsreaktionen zu vermeiden und die Spender*innen- und Empfänger*innenfindung zu optimieren. Darüber hinaus wird die Differenzierung von Lymphozyten untersucht. Die beteiligten Forschungsgruppen verfolgen dabei wissenschaftliche und klinische Ansätze.

Immunologie und Infektiologie bilden zusammen einen von fünf Forschungsschwerpunkten an der Medizinischen Fakultät der UDE, die sich sowohl deutschlandweit als auch international als forschungsstarker Standort im Bereich der Infektionsforschung positioniert hat. Seit 2013 koordiniert das Westdeutsche Zentrum für Infektiologie alle klinischen und wissenschaftlichen Bereiche der Infektionsmedizin, die sich schwerpunktmäßig mit der Erforschung, der Prävention, Diagnostik und Therapie von Infektionserkrankungen befassen.

Auswahl aktueller Verbundprojekte

Koordination durch UDE/UK Essen

Leitmarkt „LifeSciences.NRW“ Projekts SEVRIT – Produktion und Qualitätssicherung von Stammzellabgeleiteten Extrazellulären Vesikeln für neuartige regenerative und immunmodulierende Therapieansätze u.a. Profs.Peter Horn/Bernd Giebel

Leitmarkt „LifeSciences.NRW“ Projekt BluStar.NRW-Verbund zur Typisierung potentieller Blut- und Stammzellspender unter Flüchtlingen und Migranten in Nordrhein-Westfalen; Prof. Peter Horn

BMBF HotAcidFACTORY – Sulfolobus acidocaldarius as novel thermoacidophilic bio-factory; Prof. Bettina Siebers

ERA Cofund on Biotechnologies HotSolute–Thermophilic bacterial and archaeal chassis for extremolyte production; Prof. Bettina Siebers

Beteiligung durch UDE/UK Essen

FOR 2123 Sphingolipid dynamics in infection control

FOR 2879 ImmunoStroke: Von der Immunzelle zur Schlaganfallregeneration

SFB 974 Kommunikation und Systemrelevanz bei Leberschädigung und Regeneration

SPP 1923 Innate sensing and restriction of retroviruses

FP7 MATHIAS – New Molecular-Functional Imaging Technologies and Therapeutic Strat­egies for Theranostic of Invasive Aspergillosis

H2020

Multimot – Capture, dissemination and analysis of multiscale cell migration data for biological and clinical applications

EVPRO – Development of Extracellular Vesicles loaded hydrogel coatings with immunomodulatory activity

AutoCRAT – Automated Cellular Robot-Assisted Technologies for translation of discovery-led research in Osteoarthritis

ERA-Net EuroTransBio. EV Trust – The development of an extracellular vesicle therapy for brain damage after stroke.

Molekulare und chemische Zellbiologie

Die Aufklärung krankheitsrelevanter molekularer Mechanismen bleibt trotz enormer Fortschritte auf dem Gebiet der systemweiten Datenerfassung und der präzisen Manipulation des Erbguts die entscheidende Herausforderung für die biomedizinische Grundlagenforschung im 21. Jahrhundert. Der Forschungsschwerpunkt Molekulare und Chemische Zellbiologie verfolgt die Aufklärung von molekularen Mechanismen wichtiger biologischer Prozesse mit Hilfe moderner zellbiologischer und biochemischer Methoden. Die zugrundeliegende Philosophie dabei ist, dass ein tiefgehendes mechanistisches Verständnis fundamentaler zellulärer Vorgänge Voraussetzung ist, um pathologische Veränderungen zu verstehen, zielgerichtete innovative Ansatzpunkte für Therapien zu identifizieren und neue Medikamente zu entwickeln. Dieses Forschungsprogramm erfordert ein hohes Maß an Interdisziplinarität, für die das ZMB durch die Verbindung von Biologie, Chemie und Medizin unter einem Dach hervorragende Voraussetzungen bietet. Eine zentrale Aufgabe dieses Programms besteht in der Analyse von zellulären Signalwegen und von molekularen Schaltern (Proteinkomplexe), die an Entscheidungspunkten der Signalvermittlung die Ausrichtung nachgeschalteter Prozesse steuern. Im besonderen Fokus stehen dabei Signalwege, die die Zellproliferation kontrollieren, sowie molekulare Regulationsmechanismen des Zellzyklus. Diese Arbeiten werden durch die Chemie unterstützt, die Wirkstoffe entwickelt, um akut, selektiv und titrierbar in molekulare Prozesse und Strukturen einzugreifen.

Auswahl aktueller Verbundinitiativen

Koordination durch UDE/UK Essen

SFB 1093 Supramolekulare Chemie an Proteinen; Profs. Thomas Schrader/Carsten Schmuck (†)

Lipid Divide – Resolving the “lipid divide” by unravelling the evolution and role of fatty acidmetabolic pathways in Archaea, VW-Stiftung; Prof. Bettina Siebers

Beteiligung durch UDE/UK Essen

EXC 2033 RESOLV – Ruhr Explores Solvation, PI Prof. Elsa Sanchez-Garcia

Leitmarkt LifeSciences.NRW Projekte

HTRA1 Inhibitoren – Inhibitoren der Serinprotease HTRA1 zur Behandlung der altersabhängigen Erblindung

SYNGOPRO – Synergistische Effekte von Gold-Nanopartikeln und Protonenbestrahlung bei der Behandlung von Hirntumoren im Kindesalter

Die interdisziplinäre Verknüpfung des ZMB wird außerdem durch zahlreiche Gruppen dokumentiert, die dem Centre for Nanointegration – CENIDE angehören und dort ihre Expertise u.a. in den Schwerpunkt NanoBioMaterialien einbringen.

Core Facilities

Die ACE – Analytics Core Facility Essen (Leitung: Prof. Markus Kaiser) stellt Technologien und Methoden für die Proteinanalytik und die biophysikalische Charakterisierung von Proteinen und niedermolekularen Substanzen zur Verfügung. Die sehr gute apparative Ausstattung für Proteomik wurde durch die Anschaffung eines zusätzlichen Massenspektrometers mit UPLC und HDX Probenvorbereitung erweitert, um den Bedarf nach Massenspektrometrie-basierten Verfahren zur Aufklärung von Struktur-Wirkungsbeziehungen bzw. zur Charakteriserung von Protein-Protein- und Protein-Small Molecule-Interaktionen zu decken.

Strukturbiologische Arbeiten werden durch die Einbindung der NMR-Spektroskopieeinheit (Leitung: Prof. Peter Bayer) und der ZMB-Mitglieder des Max-Planck-Instituts für Molekulare Physiologie, Dortmund, Prof. Stefan Raunser (Elektronenmikroskopie) und Prof. Andrea Musacchio (Röntgenstrukturanalyse) unterstützt. Die Genomics & Transcriptomics Facility (GTF) (Leitung bis Ende 2019: Prof. Ludger Klein-Hitpass) und die Abteilung Genominformatik (Leitung: Prof. Sven Rahmann, Institut für Humangenetik) ermöglichen Genom- und Transkriptomanalysen am UK Essen.

Die Imaging Zentren ICCE – Imaging Center Campus Essen (Leitung: Prof. Hemmo Meyer) und IMCES – Imaging Center Essen (Leitung: Prof. Matthias Gunzer) bieten modernstes Equipment für state-of-the-art-Bildgebung. Das ICCE ist für die Imaging-basierte Detektion und die lebendzellbasierte Darstellung räumlicher und zeitlicher Dynamiken subzellulärer Strukturen von essentieller Bedeutung. Das IMCES verfügt über eine breit angelege Expertise im Bereich Licht- und Elektronenmikroskopie, bietet aber auch technische Beratung bei der Probenvorbereitung sowie Unterstützung und Bildanalyse bei in vivo und intravitalen bildgebenden Verfahren. Beide Facilities konnten in den vergangenen beiden Jahren ausgebaut werden. Das ICCE wurde in 2018 ergänzt durch ein konfokales Leica TCS SP8X FALCON Laser-Scanning-Mikroskop, welches zusätzlich zu den klassischen hochauflösenden Methoden die zeitaufgelösten Mikroskopie-Techniken Fluoreszenzlebensdauer-Mikroskopie (FLIM) sowie Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie (FCS) erlaubt. Seit 2019 steht im IMCES ein Lichtblattmikroskop der neuesten Bauart (A Deconvolution Light-Sheet Microscope for Mesoscopic Tissue Imaging) zur Verfügung. Für beide Geräte konnten Mittel bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) eingeworben werden.