Kombination von synthetischer Biologie und Organ-on-a-Chip-Technologie zur Entwicklung molekularer und mikrobieller Co-Behandlungsstrategien für eine bessere Medikamentenverfügbarkeit und Zugänglichkeit von wichtigen Zielstrukturen beim kolorektalen Karzinom

• Antragstellerin: Dr. Antonia Schubert
• Fachliche Zuordnung: Gastroenterologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 537604907

Die vielschichtige Rolle von Mikrobiota im Tumor, zusammen mit den Möglichkeiten der genombasierten Präzisionsmedizin, kann die Grundlage für die Konzeption neuer Therapiestrategien beim kolorektalen Karzinom bilden. Bakterien sind in diesem Sinne neuartige lebende Therapeutika, die zu dieser neuen Ära der Präzisionsmedizin beitragen werden. In diesem Projekt werden wir daher maßgeschneiderte und therapeutisch wirksame bakterielle Vektoren entwickeln und einsetzen, um die Tumor-Mikrobiota-Interaktionen in Echtzeit zu analysieren. Dazu werden wir Genom-Editierung und Organ-on-a-Chip-Technologie kombinieren, um damit Signalprozesse in der Interaktion von Tumorzellen, Bakterien und zielgerichteten Medikamenten zu untersuchen. Für diese Untersuchungen steht uns ein maßgeschneiderter Prototyp eines Organ-on-a-Chip-Modells zur Verfügung, den wir im Rahmen des Projekts optimieren werden. In dieser Plattform werden wir den Wnt-Signalweg charakterisieren, der bei der Tumorentstehung, -progression und Therapieresistenz des kolorektalen Karzinoms eine wichtige Bedeutung hat. Für die Analyse und Modulation des Wnt-Signalweges werden wir dann CRISPR/Cas9-vermitteltes Genome Engineering mit Fluoreszenzmarkierung von Zielproteinen verknüpfen, um die Interaktion zwischen Tumorzellen, zielgerichteten Therapeutika und Mikrobiota zu charakterisieren. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen werden wir neue maßgeschneiderte bakterielle Vektoren für eine Wnt-spezifische Therapien kolorektaler Karzinome entwickeln und in ex vivo Modellen sowie in einem in vivo Mausmodell evaluieren.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5806: Funktionelle Genomik und Mikrobiomik in der Präzisionsmedizin des kolorektalen Karzinoms
• Internationaler Bezug: Schweiz
• Partnerorganisation: Schweizerischer Nationalfonds (SNF)
• Kooperationspartnerin: Professorin Dr. Simone Schürle