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Arbeitsgruppe Teufel

Forschungsgebiete

Forschungsschwerpunkt unserer Arbeitsgruppe ist die bioinformatische Modellierung chronischer Lebererkrankungen und hepatobiliärer Tumoren (HCC, CCC). Dies geschieht insbesondere unter Einbeziehung genveränderter Mausmodelle der Leberfibrogenese und Hepatokarzinogenese.

Genveränderte Mausmodelle zur Evaluation genetischer Ursachen chronischer Lebererkrankungen

In den letzten Jahren haben wir mit PDGF-B-, TGFβ1-, Ldb1-, Dkk2-, MMP9- und MMP13-genveränderten Tieren an diversen murinen Modellen eine Bedeutung der jeweiligen Genveränderung für die Leberfibroseentstehung und/oder Leberkarzinogenese zeigen können. Alle Techniken und das notwendige Knowhow zur Generierung und Analyse genveränderter Mausmodelle sind in der Arbeitsgruppe vorhanden.

Abbildung 1: Tumorentwicklung in Dkk2 Knock out Mäusen nach DEN Induktion.

Bioinformatische Analysen molekularer Hochdurchsatzanalysen chronischer Lebererkrankungen

In diversen bioinformatischen Arbeiten hat sich unsere Arbeitsgruppe mit dem Verhalten genetischer Netzwerke bei der Entstehung der Leberfibrose und des Hepatozellulären Karzinoms (HCC) beschäftigt. Für die Fettlebererkrankung wurde ferner ein umfangreicher Vergleich genetischer Profile zwischen Mausmodellen der Erkrankung und verschiedenen Erkrankungsstadien beim Menschen erstellt. Schließlich betreiben wir eine Reihe bioinformatischer Datenplattformen zu chronischen Lebererkrankungen, die auf unserem Internetportal Medicalgenomics (http://www.medicalgenomics.org) zusammengefasst sind.

Neben unseren eigenen Projekten bringen wir unsere bioinformatische und systembiologische Expertise gegenwärtig im Rahmen diverser nationaler und internationaler Kooperationsprojekte vor allem zur spezialisierten Auswertungen molekularer Hochdurchsatzdaten und molekularbiologischer Experimente ein.

Abbildung 2: Netzwerk differentiell regulierter Gene in Dkk2 Knock out Tieren mit erhöhter Suszeptibilität für die Entwicklung eines HCC. Validierung der Expression zentraler Gene mittels RT-PCR.

Molekulare Signaturen zur Risiko- und Prognoseabschätzung chronischer Lebererkrankungen

In den letzten Jahren wurden eine Vielzahl molekularer Signaturen zur Risiko- und Prognoseabschätzung chronischer Lebererkrankungen und Lebertumoren berichtet. Auch wir haben entsprechende Signaturen entwickelt und validiert. Bisher haben diese molekularen Signaturen jedoch keinen Eingang in die klinische Entscheidungsfindung oder klinische Abläufe gefunden. Gründe hierfür mögen eine hohe Varianz der molekularen Veränderungen bereits im (zirrhotischen) Kontrollgewebe bei der Evaluation des HCC und eine deutliche Heterogeneität der molekularen Veränderungen innerhalb und zwischen den Tumoren sein. Dies macht eine generalisierte Evaluation komplexer, molekularer Marker schwierig. Mittels co-Expressionsanalysen und Evaluation zufällig definierter Signaturen haben wir in den letzten Jahren hierzu immer wieder neue Konzepte erarbeitet, um diese Probleme der molekularen Diagnostik in Zukunft weiter zu reduzieren.

Gegenwärtige Projekte

Ziele unserer gegenwärtigen Projekte sind die Weiterentwicklung genetischer Signaturen zur Prognoseabschätzung bei hepatobiliären Tumoren und die Integration der mannigfaltigen molekularen Veränderungen verschiedener biologischer Ebenen (DNA, RNA, Methylierungen etc.) zu einem biologischen Gesamtkonzept der  Entwicklung chronischer Lebererkrankungen und Lebertumoren.

 

 

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Publikationen

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