Kindliche Hirntumoren

Hirntumoren gehören zu den häufigsten Krebserkrankungen im Kindesalter. Verglichen mit anderen kindlichen Krebserkrankungen, bei denen in den letzten 30 Jahren grosse Fortschritte in der Heilungsrate erzielt werden konnten, hat sich die Prognose für Kinder mit Hirntumoren nur wenig verbessert.

Ziel der Forschungsgruppe um Michael Grotzer und Martin Baumgartner ist es, die biologischen Funktionen innerhalb kindlicher Hirntumoren so zu verstehen, dass eine Behandlung gezielt erfolgen kann. Aufgrund von Prognosefaktoren soll bestimmt werden, welche Patientin oder welcher Patient welche Behandlung braucht. Ein weiteres Ziel besteht darin, durch ein besseres biologisches Verständnis der Tumoren neue Behandlungskonzepte zu entwickeln, um in Zukunft auch diejenigen Patientinnen und Patienten heilen zu können, bei denen die bisher entwickelten Heilungskonzepte versagten. Schwerpunktsmässig beschäftigt sich die Forschungsgruppe dabei mit den Fragen, wie Hirntumoren metastasieren (Ableger bilden) und wie diese Prozesse medikamentös bekämpft werden können.

Projekt 1: Tumorigenes Potential der c-Myc-abhängigen Notch Signalwegregulation

Die aggressivste Variante des Medulloblastoms ist mit der Expression des Transkriptionsfaktors c-Myc assoziiert. Wir studieren die Konsequenzen dieser erhöhten c-Myc Expression insbesondere auf die Funktion des Notch Signalwegs.

Notch ist ein Oberflächenrezeptor, der nach Aktivierung durch Liganden wie Jag1 oder Jag2 als Transkriptionsfaktor die Expression verschiedener Gene kontrolliert. Wir untersuchen inwiefern die Aktivierung des Notch Signalwegs von c-Myc abhängig ist und was deren Konsequenzen für das Überleben, das Wachstum und die funktionelle De-Differenzierung des Medulloblastoms sind.

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Projekt 2: Automatisierte Quantifizierung von Motilität und Invasionsverhalten von Tumorzellen

Medulloblastomzellen haben die Tendenz vom Primärtumor im Kleinhirn ausgehend in den Subarachnoidalraum, in die Sulci der Grosshirnrinde sowie in die Liquorräume entlang des Rückenmarks zu disseminieren. Aufgrund welcher äusserer oder innerer Signale sich die Medulloblastomzellen vom Primärtumor wegbewegen ist nicht bekannt.

Wir haben uns daher zum Ziel gesetzt, zelluläre Moleküle zu identifizieren, welche die Prozesse zur Zellfortbewegung kontrollieren. Wir haben verschiedene zwei- und dreidimensionale Zellkultursysteme entwickelt, die uns erlauben, Veränderungen im Zellfortbewegungsverhalten mittels automatischer Mikroskopie zu visualisieren und zu messen. Damit identifizieren wir mittels pharmakologischer Interventionsstrategieen Signalwege, welche die Disseminationvon Medulloblastomzellen steuern.

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Projekt 3: Molekulare Charakterisierung der Tumorzellmotilität

Um längerfristig neue Therapien gegen invasive Medulloblastome zu entwickeln, sind wir auf genaue Kenntnisse der biologischen Mechanismen angewiesen, welche die zugrundeliegenden Prozesse der Zellmotilität steuern. Wir haben verschiedene Moleküle identifiziert, welche für eine effiziente Fortbewegung von Medulloblastomzellennotwendig sind.

Mittels moderner zell- und molekularbiologischer Ansätze und Technologien charakterisieren wir deren Wirkmechanismen und identifizieren die Ziele dieser Moleküle. Aus den daraus abgeleiteten Erkenntnissen wollen wir gezielte Therapieansätze entwickeln und diese auf ihre Wirksamkeit testen. Dabei konzentrieren wir uns im Speziellen auf die Klasse der Proteinkinasen, welche einerseits sehr gezielte Wirkmechanismen aufweisen, andererseits aufgrund ihrer Enzymaktivität mittels pharmakologischer Intervention blockiert werden können.

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Projekt 4: Evaluation der Liquorflüssigkeit als Trägerin tumorspezifer Informationen

In einer Pilotstudie wollen wir prüfen, ob der Liquor Komponenten enthalten könnte, welche einerseits Wachstum und Disseminationsverhalten von Medulloblastomzellen beeinflussen, andererseits Hinweise auf den Grad des Tumors geben könnten.