Immunmodulation

Forschungsschwerpunkt

Strahleninduzierte Immunveränderungen im Normal- und Tumorgewebe

Die Strahlentherapie ist ein fester Bestandteil der Standardbehandlung für verschiedene Neoplasmen. Die Behandlung wird zum einen durch eine intrinsische Tumorresistenz und durch stoffwechsel-bedingte und mikromilieu-induzierte adaptive Resistenzen des Tumors eingeschränkt. Zum anderen limitieren eine strahleninduzierte Normalgewebstoxizität und immunbedingte unerwünschte Nebenwirkungen den Therapieverlauf, so dass letztendlich unterschiedliche Behandlungserfolge in den Patienten erzielt werden. Diese Limitierungen schränken das therapeutische Fenster ein, was zur suboptimalen lokalen Kontrolle, Metastasenbildung und einer verminderten Lebensqualität führt.

Die Forschungsarbeiten der Nachwuchsgruppe „Immunmodulation“ zielen darauf ab, die Interaktion zwischen der Schädigung des Tumors bzw. des Normalgewebes infolge einer Bestrahlung, der Aktivierung des angeborenen und erworbenen Immunsystems, und der Entstehung unerwünschter Nebenwirkungen aufzuklären.

Der Fokus der Nachwuchsgruppe liegt auf den Mechanismen, die der strahleninduzierten Toxizität des Normalgewebes in der Lunge zugrunde liegen. Das Ziel ist es, neue therapeutische Targets mit unterschiedlichen Effekten in Tumor- und Normalgewebe zu definieren, um wirksame Behandlungen zu entwickeln, die das Normalgewebe schützen, ohne die Tumorkontrolle zu beeinträchtigen. Darüber hinaus verfolgt die Gruppe translationale Forschungsansätze, indem das Risiko neuer kombinatorischer Strahlentherapien mit Schwerpunkt auf Immuntherapeutika untersucht werden.

Dazu werden ko-klinische Bestrahlungssysteme, die Immunphänotypisierung mittels Multicolor-Durchflusszytometrie sowie fortschrittliche bildgebende Verfahren wie PET-CT, Multiplex- und Lightsheet-Mikroskopie und auch Zytokinprofile erstellt.

Bisherige Forschungsarbeiten haben pathologische akute und chronische Immunmodulationen aufgezeigt, die mit strahleninduzierten Nebenwirkungen in der Lunge verbunden sind, z. B. lokale Immunaktivierung und systemische Akkumulation immunsuppressiver CD4⁺ T-Zell-Populationen und eine erhöhte CD39/CD73-Aktivität. Aktuelle Projekte der Forschergruppe konzentrieren sich auf die Entwicklung neuartiger therapeutischer Targets zur Verringerung der strahleninduzierten Normalgewebetoxizität bei NSCLC und HNSCC sowie auf die Entschlüsselung der komplexen immunbedingten Nebenwirkungen, die im Zuge neuartiger therapeutischer Ansätze mit Radio(chemo)therapie und Immun-Checkpoint-Inhibition auftreten können. Die wichtigsten langfristigen Ziele der Forschungsgruppe sind daher die Definition prädiktiver Biomarker für die Risikoeinschätzung und Erkennung bestrahlungsinduzierter akuter und chronischer Gewebeschäden und schließlich die Identifizierung neuer therapeutischer Ziele zur Überwindung von Behandlungsbeschränkungen.