Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Internationales Krebsgenomprojekt geht auch in Deutschland an den Start

10.12.2009
Deutsche Wissenschaftler beteiligen sich am größten und ehrgeizigsten biomedizinischen Forschungsvorhaben seit dem Humanen Genomprojekt: Koordiniert vom Deutschen Krebsforschungszentrum gehen Anfang Januar die deutschen Teilnehmer am Internationalen Krebsgenom-Konsortium (ICGC) an den Start, um die molekulargenetischen Ursachen von Hirntumoren bei Kindern systematisch zu analysieren. Die Forscher erwarten von den Ergebnissen neue Ansatzpunkte für zielgerichtete, nebenwirkungsarme Therapien.
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung und die Deutsche Krebshilfe e. V. fördern die deutsche ICGC-Beteiligung über fünf Jahre mit 15 Millionen Euro.

Hirntumoren sind Hauptursache der Krebssterblichkeit im Kindesalter. Selbst wenn eine Heilung erreicht werden kann, leiden die Kinder oft sehr unter der belastenden Behandlung, die das heranwachsende Gehirn in seiner Entwicklung beeinträchtigen kann.

Zielgerichtete, schonende Therapieverfahren sind daher dringend erforderlich. Die wichtigsten Hirntumoren bei Kindern sind das Medulloblastom, an dem in Deutschland etwa hundert kleine Patienten jährlich erkranken, sowie das pilozytische Astrozytom, das jedes Jahr bei etwa 200 Kindern diagnostiziert wird. "Gerade bei diesen beiden Erkrankungen haben wir im Deutschen Krebsforschungszentrum schon gute Vorarbeiten geleistet und verfügen bereits über umfangreiche Sammlungen an Tumorproben", erklärt Professor Peter Lichter, der Sprecher des deutschen ICGC-Verbunds.

Der deutsche ICGC-Forschungsverbund wird von beiden Erkrankungen jeweils 300 Tumorproben analysieren. Dazu kommt die gleiche Anzahl von gesunden Proben derselben Patienten, um Veränderungen als krebsspezifisch erkennen zu können. Bei den häufigeren Krebserkrankungen der Erwachsenen sehen die ICGC-Regularien sogar die Untersuchung von 500 Proben jeder Krebsart vor.

Ausschlaggebend für den Start des Internationalen Krebsgenomkonsortiums waren amerikanische Studien an Dickdarm- und Brustkrebs, die zeigten, dass in jedem einzelnen Tumor wesentlich mehr Mutationen für die Krebsentstehung entscheidend sind als bislang vermutet. Außerdem unterscheiden sich die individuellen Tumoren ein- und derselben Krebsart erheblich in ihrem Mutationsprofil. Dadurch ergeben sich für die individuelle Krebserkrankung möglicherweise ganz neue Therapieansätze, in manchen Fällen könnte auch ein Cocktail aus mehreren zielgerichteten Medikamenten die Heilungschancen verbessern.

Verteilte Aufgaben: Sammeln, Sequenzieren, Analysieren

Die verschiedenen Aufgaben des deutschen ICGC-Verbunds werden von international ausgewiesenen Experten geleitet. Das gemeinsame Ziel ist es, die Tumoren möglichst umfassend molekular zu analysieren. So sollen neben Ansatzpunkten für neue, zielgerichtete Therapien auch etwa Biomarker identifiziert werden, die frühere und präzisere Diagnosen ermöglichen. Außerdem erwarten die Forscher molekulare Hinweise auf die Wirksamkeit bestimmter Therapien und auf zu erwartende Nebenwirkungen. "Gerade bei Kindern müssen Behandlungen, die nicht anschlagen, dringend vermieden werden, denn sie leiden besonders unter den gefährlichen Spätfolgen von Strahlen- und Chemotherapien", erklärt der Kinderarzt und Molekularbiologe Stefan Pfister, einer der Projektleiter.

Die Forscher erfassen nun mit verschiedenen Methoden die Sequenz (Reihenfolge) der Bausteine der DNA im Kern der Zellen. Gesondert analysiert wird die Sequenz solcher DNA-Abschnitte, die Bauanleitung für Proteine enthalten. Ein weiteres Teilprojekt prüft, welche Bereiche der DNA durch chemische Markierungen, so genannte epigenetische Mutationen, stillgelegt sind. Wiederum eine andere Forschergruppe untersucht die kleinen RNA-Moleküle, die die Aktivität einzelner Gene regeln.

"Teile der Sequenzier-Arbeiten werden wir an spezialisierte Unternehmen als Auftrag vergeben. In einer Pilotphase haben wir dies bereits mit der Firma GATC Biotech AG in Konstanz erprobt", erklärt Peter Lichter. "Die rasante technische Entwicklung lässt die Preise für die DNA-Sequenzierung kontinuierlich fallen, daher schreiben wir immer nur für sechs Monate aus und können so die Kosten für das Gesamtprojekt senken."

An dem ehrgeizigen Forschungsvorhaben sind Wissenschaftler aus fünf führenden Forschungseinrichtungen in Heidelberg beteiligt: Aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum, dem Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen (NCT), der Universität und dem Universitätsklinikum sowie dem European Molecular Biology Laboratory (EMBL). Außerdem übernehmen Wissenschaftler vom Universitätsklinikum Düsseldorf und vom Max-Planck-Institut für Molekulare Genetik in Berlin Aufgaben im Verbundprojekt.

Datenmanagement beim Krebsgenomprojekt: keine leichte Aufgabe

Eine besondere Herausforderung stellt die Analyse und Speicherung der unvorstellbaren Datenmengen dar, die im Laufe des internationalen Krebsgenomprojektes erzeugt werden. Das Erbgut einer Zelle ist aus rund drei Milliarden Bausteinen zusammengesetzt, die bei den verschiedenartigen Analysen bis zu 30-fach erfasst werden, um die Qualität der Ergebnisse abzusichern. Alle Daten der deutschen ICGC-Projekte laufen bei Professor Roland Eils, dem stellvertretenden Sprecher des Verbunds, zusammen. Eils, der am Deutschen Krebsforschungszentrum die Abteilung Theoretische Bioinformatik leitet, baut dazu am BioQuant-Zentrum der Universität Heidelberg eine der weltweit größten Datenspeichereinheiten für die Lebenswissenschaften auf. Die Mittel dafür - einige Millionen Euro - stellen der Bund und das Land Baden-Württemberg zur Verfügung. Die Kapazität der Anlage wird mehrere Petabytes betragen - ein Petabyte entspricht einer Million Gigabytes - eine Eins mit 15 Nullen!

Verbundsprecher Peter Lichter ist überzeugt, dass sich der Aufwand lohnt: "Unsere eigenen Vorarbeiten und die hervorragende Vernetzung von Klinik und Forschung hier in Heidelberg lassen gerade bei Hirntumoren von Kindern rasch Ergebnisse erwarten, die die Behandlung der kleinen Patienten grundlegend verbessern können."

Teilprojekte und Projektverantwortliche im "PedBrainTumor"-Konsortium:

o Koordination: Peter Lichter, Deutsches Krebsforschungszentrum (Stellvertreter: Roland Eils)
o Gewebebank: Andrey Korshunov, Hendrik Witt, Stefan Pfister, Deutsches Krebsforschungszentrum und Universitätsklinikum Heidelberg
o Pathologie und Qualitätskontrolle: Guido Reifenberger, Universitätsklinikum Düsseldorf
o Isolierung der Analyseprodukte (DNA, RNA): Christof von Kalle, Nationales Centrum für Tumorerkrankungen Heidelberg
o Sequenzieren der genomischen DNA: Stefan Pfister, Peter Lichter, Deutsches Krebsforschungszentrum
o Paired end mapping: Jan Korbel, European Molecular Biology Laboratory
o Analyse des Methylierungsstatus: Bernhard Korn, Bernhard Radlwimmer, Deutsches Krebsforschungszentrum
o Transkriptom: Marie-Laure Yaspo, Hans Lehrach, Max-Planck-Institut für Molekulare Genetik, Berlin
o Analyse kleiner RNAs: Pablo Landgraf, Arndt Borkhardt, Guido Reifenberger, Universitätsklinikum Düsseldorf
o Bioinformatik: Benedikt Brors, Roland Eils, Deutsches Krebsforschungszentrum und Universität Heidelberg

o Datenmanagement: Roland Eils, Universität Heidelberg und Deutsches Krebsforschungszentrum

Das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) ist die größte biomedizinische Forschungseinrichtung in Deutschland und Mitglied in der Helmholtz-Gemeinschaft deutscher Forschungszentren. Über 2.000 Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen, davon 850 Wissenschaftler, erforschen die Mechanismen der Krebsentstehung und arbeiten an der Erfassung von Krebsrisikofaktoren. Sie liefern die Grundlagen für die Entwicklung neuer Ansätze in der Vorbeugung, Diagnose und Therapie von Krebserkrankungen. Daneben klären die Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen des Krebsinformationsdienstes (KID) Betroffene, Angehörige und interessierte Bürger über die Volkskrankheit Krebs auf. Das Zentrum wird zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 Prozent vom Land Baden-Württemberg finanziert.

Dr. Stefanie Seltmann | idw
Weitere Informationen:
http://www.dkfz.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neurobiologie - Die Chemie der Erinnerung
21.11.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

nachricht Diabetes: Immunsystem kann Insulin regulieren
21.11.2017 | Universität Basel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Tagung widmet sich dem Thema Autonomes Fahren

21.11.2017 | Veranstaltungen

Neues Elektro-Forschungsfahrzeug am Institut für Mikroelektronische Systeme

21.11.2017 | Veranstaltungen

Raumfahrtkolloquium: Technologien für die Raumfahrt von morgen

21.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Wasserkühlung für die Erdkruste - Meerwasser dringt deutlich tiefer ein

21.11.2017 | Geowissenschaften

Eine Nano-Uhr mit präzisen Zeigern

21.11.2017 | Physik Astronomie

Zentraler Schalter

21.11.2017 | Biowissenschaften Chemie