Klinische Strahlenbiologie

Die AG Klinische Strahlenbiologie erforscht den Einfluss des nicht-kodierenden Transkriptoms, insbesondere den Einfluss von microRNAs auf die zelluläre Strahlenantwort. Neben intrazellulären Funktionen in bestrahlten Zellen untersuchen wir zudem die Bedeutung der vesikel-vermittelten Übertragung (z.B. durch Exosomen) von RNAs zwischen Zellen.

Unsere Arbeiten umfassen die Identifizierung von microRNAs, die wesentliche Prozesse der zellulären Antwort auf ionisierende Strahlung beeinflussen sowie die Aufklärung der zugrundeliegenden Mechanismen und der Zielproteine. Wir wollen microRNAs bzw. microRNA-Kombinationen identifizieren durch deren Manipulation (Überexpression/ Inhibierung) die Strahlenempfindlichkeit von Tumorzellen beeinflusst werden kann. Neben ihren intrazellulären Funktionen nehmen miRNAs auch in der Zell-Zell-Kommunikation eine wichtige Rolle ein. MicroRNAs werden hierbei oft in extrazellulären Vesikeln (meist Exosomen) aus Zellen ausgeschleust und von Empfängerzellen aufgenommen, in denen sie wiederum verschiedenste biologische Effekte induzieren. In unseren Arbeiten beschäftigen wir uns vor allem mit strahlen-veränderten Vesikelbestandteilen (Proteine, RNA), der Spezifität der Vesikelaufnahme und mit induzierten Prozessen in Empfängerzellen. Im Anschluss werden die in verschiedenen Modellsystemen erhobenen Daten mit Analysen von Strahlentherapiepatienten (z.B. Tumorproben und Blut) korreliert.

Unsere Forschungsansätze sollen den Einsatz von microRNAs und extrazellulären Vesikeln als diagnostische und therapeutische Bestandteile in der Tumorstrahlentherapie ermöglichen. Weiterhin soll das Potential von microRNAs als Biomarker für den frühen Nachweis von Strahlentherapie bedingten schädlichen Nebenwirkungen untersucht werden. Insgesamt wollen wir mit unseren Forschungsprojekten zu einem vertieften Verständnis der Strahlenempfindlichkeit von Normal- und Tumorgewebe beitragen, um eine Optimierung der Strahlentherapie zu erzielen.

A. Electron microscopy image of exosomes
B. Uptake of PKH67 labelled exosomes in recipient cells
C. Monitoring of cell migration using GFP-labelled cells
D. Extracellular vesicles and miRNAs as research focus

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