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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“.
Das Team
Dr. rer. nat. Martin Hufbauer, Postdoktorand
E-Mail martin.hufbauer@uk-koeln.de
Petra Lammerding
E-Mail petra.lammerding@uk-koeln.de
Dr. rer. nat. Stephanie Rattay, Postdoktorandin
E-Mail stephanie.rattay@uk-koeln.de