Krebstherapie und Molekulare Bildgebung

In den letzten Jahren zeigte sich zunehmend, dass Krebs eine genetische Erkrankung ist. Mutationen im Genom der Krebszelle führen zu einer Transformation von gesunden Zellen zu Tumorzellen. Hierbei konnten in verschiedenen Tumorentitäten sogenannte Onkogene identifiziert werden, die das Tumorzellwachstum bedingen. Es konnte zudem gezeigt werden, dass diese Onkogene die Tumorzellen in eine essentielle Abhängigkeit von bestimmten Signalwegen in der Tumorzelle führen. Die zielgerichtete Hemmung dieser Signalwege führt zu einer Inhibierung der Tumorzellproliferation und zum programmierten Zelltod der Tumorzelle (Apoptose). In Zusammenarbeit mit der Abteilung Translationale Genomik der Universität zu Köln von Prof. Dr. Roman Thomas untersuchen wir hierbei insbesondere in Lungentumoren die Wirkung zielgerichteter Krebstherapien auf das Tumorwachstum in vitro als auch in vivo.

Zur Person

Kurzbiografie

Zwischen 1999-2005 studierte Priv.-Doz. Dr. Dr. Roland Ullrich Humanmedizin in Marburg und Köln. Während des Studiums verbrachte er Studienaufenthalte in Lyon, Paris und Fribourg. Im Anschluss an das Medizinstudium arbeitete Dr. Ullrich als Stipendiat am Max-Planck-Institut für neurologische Forschung; hier befasste er sich mit der Untersuchung zielgerichteter Krebstherapien im Bronchialkarzinom. Dr. Ullrich leitete von 2009 bis 2014 eine eigenständige Forschergruppe am Max-Planck-Institut für neurologische Forschung mit dem Schwerpunkt personalisierte Krebstherapieansätze und molekulare Bildgebung. Diese Arbeiten bildeten die Grundlage für seine Habilitation im Fach Molekulare Medizin, die er 2013 abschloss.

Der Schwerpunkt seiner Forschungsaktivitäten liegt auf der Untersuchung der zu Krebs führenden molekularen Signalwege mit dem Ziel, neue Therapieverfahren gegen Tumorerkrankungen zu entwickeln. Schwerpunkt sind zielgerichtete Therapieansätze wie anti-angiogene und immunmodulatrische Therapieansätze. Hierbei untersucht seine Forschergruppe molekulare Mechanismen in der Tumorzelle, die das Wachstum von Tumorgefäßen und die Immunantwort regulieren. Durch die Schnittstelle zwischen klinischer Patientenversorgung und präklinischer Grundlagenforschung können diese Entdeckungen schnell in die klinische Anwendung übertragen werden. Seit 2015 wird Dr. Ullrich durch das Förderprogramm "Nachwuchsforschungsgruppen.NRW 2015-2021" gefördert.

Seine Zeit als Assistenzarzt begann Dr. Ullrich 2008 in der Abteilung Innere Medizin I der Universitätsklinik Köln unter Leitung von Prof. Hallek. Dr. Ullrich ist Oberarzt und leitet den Schwerpunkt Sarkome der Klinik I für Innere Medizin der Uniklinik Köln.

Forschungsschwerpunkte

  • Entwicklung zielgerichteter Therapieansätze in Mausmodellen
  • Immunonkologie
  • Bronchialkarzinom
  • Hodgkin Lymphom

Klinische Schwerpunkte

  • Personalisierte Krebstherapie
  • Sarkome

10 wichtigste Publikationen

1Schottle, J., Chatterjee, S., Volz, C., Siobal, M., Florin, A., Rokitta, D., Hinze, Y., Dietlein, F., Plenker, D., Konig, K., ... Ullrich, R.T. * (2015). Intermittent high-dose treatment with erlotinib enhances therapeutic efficacy in EGFR-mutant lung cancer. Oncotarget 6, 38458-38468. *corresponding author (IF 6,4)
2. Fernandez-Cuesta, L., Sun, R., Menon, R., George, J., Lorenz, S., Meza-Zepeda, L. A., Peifer, M., Plenker, D., Heuckmann, J. M., Leenders, F., et al. (2015). Identification of novel fusion genes in lung cancer using breakpoint assembly of transcriptome sequencing data. Genome biology 16, 7. (IF 10,8)
3. Chatterjee, S., Wieczorek, C., Schottle, J., Siobal, M., Hinze, Y., Franz, T., Florin, A., Adamczak, J., Heukamp, L., Neumaier, B., Ullrich, R. T. * (2014). Transient anti-angiogenic treatment improves delivery of cytotoxic compounds and therapeutic outcome in lung cancer. Cancer Res. *corresponding author (IF 9,3)
4. Fernandez-Cuesta, L., Plenker, D., Osada, H., Sun, R., Menon, R., Leenders, F., Ortiz-Cuaran, S., Peifer, M., Bos, M., Dassler, J., … Ullrich RT, et al. (2014). CD74-NRG1 Fusions in Lung Adenocarcinoma. Cancer Discov. 4, 415-422. (IF 19,5)
5. Malchers F, Dietlein F, Schöttle J, Lu X, Nogova L, Albus K, Fernandez-Cuesta L, Heuckmann JM, Gautschi O, Diebold J, Plenker D, Gardizi M, Scheffler M, Bos M, Seidel D, Leenders F, Richters A, Peifer M, Florin A, Mainkar PS, Karre N, Chandrasekhar S, George J, Silling S, Rauh D, Zander T, Ullrich RT, Reinhardt HC, Ringeisen F, Buttner R, Heukamp LC, Wolf J, Thomas RK. „Cell-autonomous and non-cell-autonomous mechanisms of transformation by amplified FGFR1 in lung cancer“. Cancer Discov. 2014 (IF 19,5)
6. Chatterjee, S., Heukamp, L. C., Siobal, M., Schottle, J., Wieczorek, C., Peifer, M., Frasca, D., Koker, M., Konig, K., Meder, L., et al., … Ullrich RT* (2013). Tumor VEGF:VEGFR2 autocrine feed-forward loop triggers angiogenesis in lung cancer. J Clin Invest. *corresponding author (IF 13,3)
7. Sos, M. L., Dietlein, F., Peifer, M., Schottle, J., Balke-Want, H., Muller, C., Koker, M., Richters, A., Heynck, S., Malchers, F., et al. (2012). A framework for identification of actionable cancer genome dependencies in small cell lung cancer. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 109, 17034-17039. (IF 9,7)
8. Heukamp, L. C., Thor, T., Schramm, A., De Preter, K., Kumps, C., De Wilde, B., Odersky, A., Peifer, M., Lindner, S., Spruessel, A., … Ullrich RT, et al. (2012). Targeted expression of mutated ALK induces neuroblastoma in transgenic mice. Sci Transl Med 4, 141ra191.
(IF 15,8)
9. Weiss, J., Sos, M. L., Seidel, D., Peifer, M., Zander, T., Heuckmann, J. M., Ullrich, R. T., Menon, R., Maier, S., Soltermann, A., et al. (2010). Frequent and focal FGFR1 amplification associates with therapeutically tractable FGFR1 dependency in squamous cell lung cancer. Sci Transl Med 2, 62ra93. (IF 15,8)
10. Sos, M. L.*, Fischer, S.*, Ullrich, R. T.*, Peifer, M. *, Heuckmann, J. M., Koker, M., Heynck, S., Stuckrath, I., Weiss, J., Fischer, F., et al. (2009). Identifying genotype-dependent efficacy of single and combined PI3K- and MAPK-pathway inhibition in cancer. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 106, 18351-18356. *equally contributed (IF 9,7)

Ein weiterer Schwerpunkt unserer Gruppe liegt auf der Untersuchung anti-angiogener Therapieansätze, d.h. zielgerichteter Therapien, die die Durchblutung des Tumors angreifen. Ziel ist es hierbei, die Blutversorgung des Tumors zu reduzieren, um somit den Tumor von den benötigen Nährstoffen und Sauerstoff abzuschneiden. Unsere Gruppe ist hierbei auf der Untersuchung molekularer Mechanismen fokussiert, die das Wachstum von Tumorgefäßen fördern. Wir nutzen in vitro Verfahren (Western Blot, ELISA, PCR, IP etc.), um die molekularen Grundlagen der für die Tumorangiogenese relevanten Signaltransduktionskaskaden zu verstehen. Langfristiges Ziel ist es, in Kooperation mit der Lung Cancer Group Cologne - LCGC (Prof. Dr. Wolf) hieraus neue Therapieansätze zu entwickeln, die dann klinische Anwendung finden.

Die molekulare Bildgebung ermöglicht eine nicht-invasive, in-vivo Darstellung krankheits-spezifischer, molekularer Prozesse. Unsere Gruppe nutzt die Positronen Emissions Tomographie (PET), die Magnetresonanztomographie (MRT) und die Biolumineszenz-Bildgebung (BLI) um Effekte zielgerichteter Therapieansätze gegen Krebszellen zu untersuchen. Hierbei ermöglicht die molekulare Bildgebung tumorspezifische Stoffwechselprozesse nicht invasiv im Tiermodell als auch bei Patienten darzustellen. Wir nutzen hierzu in enger Zusammenarbeit mit dem Institut für Radiochemie und experimentelle molekulare Bildgebung (Prof. Dr. Bernd Neumaier) verschiedene radioaktiv markierte "Tracer" um diese Stoffwechselprozesse in vivo darzustellen. So zeigten wir beispielsweise in Mäusen mit Lungenkarzinomen, dass die 18F-FLT PET eine nicht-invasive Quantifizierung der Tumorzellproliferation erlaubt. Die Inhibierung der Tumorzellproliferation ist hierbei das wesentliche Ziel gerichteter Therapieansätze in der Krebstherapie. Wir nutzen die molekulare Bildgebung zur Entwicklung neuer Therapien, die gezielt das Tumorwachstum angreifen.

Das Team

Sampurna Chatterjee, naturwissenschaftliche Doktorandin
Jakob Schöttle, medizinischer Doktorand
Caroline Wieczorek, naturwissenschaftliche Doktorandin
Kristina Golfmann, naturwissenschaftliche Doktorandin
Alina Zaplatina, naturwissenschaftliche Doktorandin

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