Die Arbeitsgruppe "Patient Models for Precision Medicine" ist seit 2022 Bestandteil unserer Klinik und ergänzt den wissenschaftlichen Schwerpunkt des integrierten Biobankings. Geleitet wird die Gruppe von Dr. rer. nat. Christina Mullins. Nach ihrem Biologiestudium an der Universität Hohenheim (2004-2009) hat sie mit ihrer Promotionsarbeit „Patient-individual models of gliomas: establishment, characterization and applications“ an der Universität Rostock (2009-2013) den Grundstein für Forschungsvorhaben mit dem Ziel einer individualisierten Therapien für Tumorpatient*innen gelegt. Im anschließenden PostDoc Projekt an der Joint Unit bioMérieux und HCL Lyon in Frankreich (2014-2015) beschäftigte sie sich vor allem mit der Validierung eines Biomarkersets für kolorektale Karzinome. Seit 2016 ist Sie Wissenschaftliche Mitarbeiterin der chirurgischen Klinik und Poliklinik der Universitätsmedizin Rostock.

Ziel ist es, Prozesse zur Patienten-individuellen Modellgenerierung zu entwickeln und somit in vitro Therapieansprechen, Resistenzentwicklung und Analysen zu Nebenwirkungen in den klinischen Ablauf zu integrieren. In einem mehrstufigen Entwicklungsprozess sollen Tumor-Modellierungen mit steigender Komplexität und „Vollständigkeit“ für solide Karzinome (= Tumoroide) entwickelt werden und diese mit Organoiden aus tumor-nahem, nicht-malignem Normalgewebe komplementiert werden. Dieses System soll es einerseits ermöglichen für jeden einzelnen Patienten die beste Therapie-Strategie zu identifizieren, zu erwartende therapiebedingte Toxizitäten zu bestimmen und Resistenzbildungen funktionell und molekular zu analysieren. Andererseits stellt es in der translationalen Forschung ein ideales Tool dar, um bei Untersuchungen zu neuen Therapiestrategien auch das Tumor-Mikroenvironment – insbesondere das Immunsystem und umliegende Normalgewebe – mitbetrachten zu können. Die Organoide aus dem Normalgewebe stellen dabei eine bislang unerreichte funktionelle Kontrolle nicht-maligner Zellen dar.

Tumorzellen nutzen anti-entzündliche Strategien um die Entzündungsantwort zu unterdrücken. Interessanterweise sind es die selben Mechanismen, die physiologisch dazu beitragen eine Entzündung zu regulieren und somit eine überschießende, potentiell pathologische Entzündung verhindern. Eine Dysregulation des Entzündungsprozesses liegt den chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (IBD) zugrunde. Hier werden anti-entzündliche Signalkaskaden aktiviert, jedoch führen gestörte Funktionen der angeborenen Immunantwort dazu, dass die Entzündung nicht abklingt sondern chronisch wird. Spezifische Moleküle, die von Tumorzellen freigesetzt werden um sich vor einem Angriff des Immunsystems zu schützen, könnten im Kontext von IBD entzündungshemmend wirken. Diese „Tumoralen-Moleküle“ wirken insbesondere auf einige Immunzellen supprimierend. Genau diese Immunzellen verursachen bei IBD eine Schädigung der Darmschleimhaut, da sie chronisch aktiv sind und keine Auflösung der Entzündung stattfindet. Jene Metabolite, welche in Immunzellen die Signalwege aktivieren, die bei Darmkrebs (CRC) zum Immune Escape beitragen, könnten daher bei IBD entzündungshemmend wirken. Die chronische Entzündung bei IBD Patienten wiederum erhöht ihr Darmkrebsrisiko. Die Assoziation von IBD mit CRC legt nahe, dass beiden Erkrankungen gemeinsame pathologische Mechanismen zugrunde liegen.

Prof. Dr. med. Clemens Schafmayer