Pädiatrische akute lymphoblastische Leukämie (ALL)

Molekulare Mechanismen kindlicher Leukämien verstehen

Die akute lymphoblastische Leukämie (ALL) ist die häufigste Krebserkrankung im Kindesalter. Trotz hoher Heilungsraten handelt es sich um eine biologisch hochkomplexe Erkrankung mit großer genetischer und epigenetischer Vielfalt. Diese Unterschiede beeinflussen, wie die Leukämie entsteht, wie sie auf Therapien anspricht, wie Resistenzen entstehen und wie hoch das Risiko für Rückfälle ist.

Gleichzeitig ist die Behandlung für Kinder und Jugendliche häufig langwierig und mit erheblichen akuten sowie langfristigen Belastungen verbunden. Ziel unserer Forschung ist es daher, die molekularen Ursachen und biologischen Mechanismen der pädiatrischen ALL besser zu verstehen, um Diagnostik, Risikostratifizierung und Therapie weiter zu verbessern.

Die Forschungsgruppe verbindet grundlagenwissenschaftliche und translationale Ansätze. Im Mittelpunkt steht die Frage, welche genetischen und epigenetischen Veränderungen die Leukämie prägen, wie sich diese Veränderungen im Verlauf der Therapie entwickeln und welche biologischen Prozesse mit Therapieansprechen, Resistenzentwicklung und Krankheitsrückfällen verbunden sind.

Langfristig soll dieses Wissen dazu beitragen, präzisere und zugleich schonendere Therapiestrategien für Kinder und Jugendliche mit ALL zu entwickeln.

Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Identifikation neuer genetischer und epigenetischer Veränderungen sowie molekularer Biomarker, die Aussagen über Prognose und Therapieansprechen ermöglichen.

Darüber hinaus untersucht die Gruppe,

• wie bekannte und neu entdeckte Veränderungen zur Entstehung der Leukämie beitragen,
• welche Mechanismen der Therapieresistenz zugrunde liegen,
• wie sich leukämische Zellpopulationen unter dem Selektionsdruck der Therapie verändern (klonale Evolution),
• und wie Leukämiezellen mit Immunzellen sowie ihrem Mikromilieu interagieren.

Besonderes Interesse gilt dabei der Frage, wie diese Wechselwirkungen den Krankheitsverlauf und das Risiko für Rückfälle beeinflussen.

Die Forschungsgruppe nutzt ein breites Spektrum moderner molekularbiologischer und bioinformatischer Verfahren. Dazu gehören unter anderem:

• Genom-, Exom- und Transkriptomanalysen
• epigenomische Verfahren
• Long-Read-Sequenzierung
• Einzelzelltechnologien
• funktionelle Experimente mittels Genom-Editierung und RNA-Interferenz
• computergestützte Analysen einschließlich künstlicher Intelligenz, statistischer Modellierung und Überlebenszeitanalysen

Die Kombination dieser Methoden ermöglicht es, molekulare Veränderungen nicht nur zu identifizieren, sondern auch funktionell und klinisch einzuordnen.

• Understanding and preventing relapse in children with standard risk B-cell precursor acute lymphoblastic leukemia (Deutsche Krebshilfe)
• Epigenetic characterization of a novel subtype of the DNMT3B-rearranged pediatric ALL (Tour der Hoffnung)
• Molecular characterization and biomarker discovery in pediatric T-ALL using whole transcriptome sequencing and computational modeling (Mildred-Scheel-Nachwunschzentrum)
• Identifikation von klinisch relevanten epigenomischen Veränderungen in kindlichen akuten lymphoblastischen Leukämien (DFG)