Forschungsaktivitäten
Im Zentrum unserer Forschung stehen die Analyse der Wirkungen von Strahlenexposition im Niedrigdosisbereich und Untersuchungen zur Steigerung der Effektivität und Spezifität der Strahlentherapie von Tumoren. Dieses Forschungsprogramm wird durch vier miteinander verbundene Forschungsgruppen realisiert:
Genetische Prädisposition und strahlungsinduzierter Krebs (PI Dr. Michael Rosemann): Wir untersuchen die inhärenten Unterschiede in der Suszeptibilität verschiedener Inzuchtmausstämme für strahlungsinduziertes Osteosarkom und Schilddrüsenkrebs. Hierbei haben wir festgestellt, dass funktionelle Unterschiede im Retinoblastom-Gen (Rb1) eine bedeutende Rolle für die Suszeptibilität für das Osteosarkom spielen. Jetzt forschen wir darüber, wie Rb1 tatsächlich die Strahlenreaktion modifiziert, indem wir uns auf die Erhaltung der Genomintegrität während strahleninduzierter Krebsentstehung konzentrieren.
Nicht-kanzerogene Effekte einer Strahlenexposition im Niedrigdosisbereich (PI Dr. Soile Tapio): Der Mechanismus strahleninduzierter kardiovaskulärer Schädigung wird auf proteomischer und metabolomischer Ebene untersucht. Die Netzwerkanalyse weist darauf hin, dass zellulärer Stress verursacht durch Mitochondrienschädigung und Produktion freier Radikale Reaktionen im Endothel und Herzmuskelzellen bedingt. Die Komponenten dieser Stressreaktion werden in vitro und in vivo untersucht mit dem Ziel, mathematische Modelle zu entwickeln. (Prof. Wolfgang Heidenreich).
Klinische Strahlenbiologie (PI Dr. Simone Mörtl): Die zelluläre Strahlenantwort in Normalgewebe und in Tumorgewebe wird untersucht, indem die Reaktion von microRNAs und derer 'downstream-targets' verfolgt wird. Wir haben festgestellt, dass eine begrenzte Zahl von microRNAs entscheidend ist, um eine apoptotische Antwort als Folge von therapeutischen Strahlendosen hervorzurufen. Jetzt untersuchen wir, welche anderen zellulären Prozesse durch die microRNA-Antwort gesteuert werden. Besonders konzentrieren wir uns dabei auf die Reaktionen auf Hypoxie und Entzündungen in Verbindung mit Bestrahlung (Dr. Fred Ahne). Wir benutzen diese Strategien, um neue Methoden zur Früherkennung von Folgeschäden auf die Bestrahlung während der Tumor Behandlung entwickeln zu können.
Personalisierte Strahlentherapie (PI Dr. Natasa Anastasov): Die einzelnen Elemente, die an der Reaktion auf Bestrahlung beteiligt sind, werden untersucht, um Ansatzpunkte für neue Strategien in der Krebstherapie zu entdecken. Wir untersuchen die Levels von Tumor-microRNAs. Dabei ist der Einsatz von viralen Vektoren im Zusammenpiel mit der siRNA und miRNA eine Schlüsseltechnologie um neue Zielgene für die Tumortherapie zu identifizieren. Weiter entwickeln wir ein neues Programm um mit Hilfe der Hochdurchsatz-Screeningplattform des Helmholtz Zentrums München, biologisch aktive kleine Moleküle zu identifizieren, die das Potential besitzen, die Strahlentherapie zu beeinflussen.
Ausbildung und Lehre
Unsere Lehr- und Ausbildungsaktivitäten beziehen beide Münchner Universitäten sowie, das europäische MSc-Programm für Strahlenbiologie (European Master of Science Course in Radiation Biology) mit ein. Wir sind Mitglieder der HELENA Graduate School Environmental Health am Helmholtz Zentrum München, Partner der Graduate Schools der Medizinischen Fakultät der Technischen Universität München und der biologischen Fakultät der Universität Stockholm, Schweden. Zurzeit arbeiten bei uns fünf Doktoranden und vier Nachwuchsforscher. Das Institut ist Partner in zwei Projekten der Bundesregierung zur Förderung der nationalen Kompetenz in der Strahlenforschung durch Promotionsprogramme.
Konsultation
Professor Atkinson ist Mitglied der Strahlenschutz-Kommission (SSK) und des SSK-Ausschusses A1 „Risiko“. Er ist auch Mitglied der Arbeitsgruppen A109 „Hautkrebs“ und A110 „DDREF“. Dr. Tapio ist Mitglied der SSK-Arbeitgruppe A108 „Kardiovaskuläre Erkrankungen“.
Professor Atkinson ist Mitglied des Wissenschaftlichen Beirats der Europäischen Kommission High Level Expert Group in radiation protection. Professor Atkinson und Dr. Tapio sind Berater der OECD-Atomenergiebehörde. Dr. Rosemann ist Mitglied des Konsortiums „Mausmodelle für humane Krebserkrankungen“
Partnerschaften und translationale Aktivitäten
Wir kooperieren mit acht anderen Instituten in Neuherberg sowie mit den Münchner Universitäten, dem Bundesamt für Strahlenschutz und der Sanitätsakademie der Bundeswehr. Auf nationaler Ebene sind wir Teil des Netzwerkes Kompetenzverbund Strahlenforschung (KVSF) des BMBF. Auf internationaler Ebene beteiligen wir uns an vier EURATOM-Forschungsprojekten (STORE, GENRISK-T, CARDIORISK, DoReMi). Unser Institut hat einen Patentantrag für eine biologische Dosimetriemethode für Strahlenschutz und Strahlentherapie eingereicht. Zusammen mit der SIRION BIOTECH GmbH sind wir Partner eines Forschungsprogramms, das durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie gefördert wird. In Verbindung mit zwei klinischen Kooperationsgruppen des Helmholtz Zentrums München und mit den Abteilungen für klinische Strahlentherapie der Technischen Universität München und der Ludwig-Maximilians-Universität betreiben wir translationale klinische Forschung.