AG Virale Hautkarzinogenese

Zielsetzung

Das Hauptforschungsziel unserer Arbeiten ist es, Therapien für HPV-induzierte Krebserkrankungen zu entwickeln und zu verbessern. Hierzu studieren wir die Auswirkungen der onkogenen Aktivitäten der viralen Proteine auf die zelluläre Transkription, das Epigenom, das Proteom und den Metabolismus der Wirtszelle.

Forschungsschwerpunkt

Humane Papillomviren (HPV) können sowohl die verhornende Haut als auch die Schleimhaut infizieren und verursachen Hyperproliferation der Epithelien, welche von gutartigen über prämaligne bis zu malignen Veränderungen reichen. HPV der Gattung alpha (alphaHPV) sind Auslöser von Gebärmutterhals-, Penis- und Anal-Karzinomen, sowie deren Krebsvorstufen. Außerhalb der Genitalregion sind alpha-HPV mit der Entstehung von Karzinomen des Kopf-Hals-Bereiches, speziell des Oropharynx assoziiert, welcher die Rachenmandeln und den Zungengrund umfasst. Hier wird insbesondere der HPV Typ 16 (HPV16) gefunden, der ein besonders hohes onkogenes Potenzial besitzt. Infektionen von HPV der Gattung beta (betaHPV) spielen eine wichtige Rolle bei der Entstehung von kutanen Plattenepithelkarzinomen. 

Schwerpunkt 1:  Charakterisierung von Interaktionen zwischen HPV mit der Wirtszelle zur Identifizierung von Biomarkern für die Therapieoptimierung HPV positiver Tumoren

Die Art und Weise wie HPV Proteine ihre Wirtszelle umprogrammieren, um die virale Replikation zu steuern, und wie dies die Tumorentstehung begünstigt, ist nur unzureichend verstanden. Untersuchungen zu den onkogenen Eigenschaften von HPV zeigten, dass E6 und E7 die Haupt-Onkoproteine dieser Viren sind. Neuere Erkenntnisse zu den onkogenen Eigenschaften sollen zur Entwicklung und Verbesserung von therapeutischen Ansätzen gegen HPV-induzierte Karzinome führen.

  • Identifizierung der Mechanismen der HPV vermittelten Inhibition der DNA Schadensreparatur.
  • Charakterisierung von Veränderungen des Energie- und Phospholipid-Metabolismus in HPV positiven Keratinozyten.
  • Charakterisierung von epigenetischen Veränderungen in HPV positiven Keratinozyten.
  • Genomische Veränderungen in HPV positiven stationären und migratorischen Stammzellen.

Schwerpunkt 2: Entwicklung eines therapeutischen Impfansatzes zur Behandlung von betaHPV positiven Hauttumoren 

Persistierende betaHPV Infektionen der Haut sind bei immunkompetenten Individuen vom Immunsystem sehr gut kontrolliert und verlaufen weitestgehend asymptomatisch. Eine geschwächte Immunkontrolle, z.B. in Folge iatrogener Immunsuppression bei Organtransplantat-Empfängern, bedingt allerdings hohe betaHPV Mengen in der Haut und in der Folge ein signifikant erhöhtes Hautkrebsrisiko. Anders als bei den genitalen HPV Formen, steht eine standardisierte Impfung zur Induktion neutralisierender Antikörper gegen betaHPV Hüllproteine als Hautkrebsprophylaxe aufgrund ubiquitär verbreiteter betaHPV Infektionen und der Pluralität von betaHPV ohne definierte Hochrisikotypen nicht zur Verfügung.

  • Entwicklung von Impfansätzen für eine therapeutische Immunaktivierung gegen betaHPV über eine „in situ Autovakzinierung“.
Zur Person

Univ.-Prof. Dr. rer. nat Baki Akgül studierte von 1994 bis 1997 Biologie an der Universität zu Köln. Im Anschluss an seine Promotion im Fach Genetik am Institut für Virologie wechselte er 2003 mit einem Auslandsstipendium der Deutschen Krebshilfe an das Institute of Cell and Molecular Sciences in London. Danach kehrte er mit einem Rückkehrstipendium des Zentrums für Molekulare Medizin Köln (ZMMK) an das Institut für Virologie zurück und wurde 2010 zum Juniorprofessor für „Virale Hautkarzinogenese“ ernannt. Seit dieser Zeit ist Herr Prof. Akgül auch in der virologischen Diagnostik tätig. Herr Prof. Akgül ist Mitglied der International Papillomavirus Society (IPVS) und der Gesellschaft für Virologie (GfV). Seit 1. September 2017 ist Baki Akgül W2-Professor am Institut für Virologie der Universität zu Köln.

Forschungsschwerpunkte

  • Charakterisierung von Interaktionen zwischen HPV mit der Wirtszelle zur Identifizierung von Biomarkern für die Therapieoptimierung HPV positiver Tumoren.
  • Entwicklung eines therapeutischen Impfansatzes zur Behandlung von betaHPV positiven Hauttumoren.

Das Team

Dr. rer. nat. Martin Hufbauer, Postdoktorand
E-Mail martin.hufbauer@uk-koeln.de

Dr. rer. nat. Adnan Syed, Postdoktorand
E-Mail adnan.syed@uk-koeln.de

Matthias Kirschberg, M.Sc., PhD Student
E-Mail matthias.kirschberg@uk-koeln.de

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