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.

Dr. rer. nat.
Florian Wirsdörfer

Nachwuchsgruppenleiter

Team

Eva Gau

Technische Mitarbeiterin

Dr. rer. nat.
Lena Gockeln

Postdoc

Mario Hetzel

Naturwissenschaftlicher Doktorand

Hugo Laporte

Naturwissenschaftlicher Doktorand


Eigene Projekte:

Dr. Florian Wirsdörfer (DFG Einzelprojekt WI 4702/2-1 bis 7/23; derzeit Beantragung Fortsetzung): Neuropilin-1 als Multi-Target bei strahleninduzierter Lungenfibrose

Doktorandin Irene Bocci (EU ITN THERADNET; Folgefinanzierung IFORES): Targeting pathologic macrophages to widen the therapeutic window

Medizindoktorand Alexander Ziebolz (MD-Projekt GRK2762/1 und Brigitte und Dr. Konstanze Wegener Stiftung): Rolle des Mikrobioms für Immunmodulation im Rahmen einer kombinierten Radioimmuntherapie

mit Prof. Dr. Verena Jendrossek

UMESciA-Projekt: Dr. Lena Gockeln: Relevance of biological factors to outcome of radio(chemo)therapy or radio(chemo)therapy-immunotherapy combinations in advanced solid human tumors

Co-Tutelle Paris-Saclay: Doktorand Hugo Laporte: Role of the immune-endothelial cell-cell interactions in the failure to regenerate the lung after irradiation

GRK 2762/1: Doktorandenprojekt Mario Hetzel T1 (mit PD Dr. Nika Guberina): Biomarkers of pneumonitis and lung fibrosis upon thoracic RT/RCTx with or without concomitant anti-PD-L1 antibody therapy

Publikationen