Research Report 2010 - MDC

are responsible for the emergence of cancer and todetermine the function of these gene products in cellularprocesses and disease progression. This understandingwill be crucial for the development of newcancer treatments.Signaling pathways, Cell Biology, and CancerThe research in the program “Signaling pathways, CellBiology and Cancer” aims to unravel the molecularbasis underlying tumor formation. A focus is made onthe study of de-regulated and normal function ofoncogenic genes and on the cellular pathways andsignals that regulate their activity. Thus, the researchfield covers the normal function of crucial regulatorysystems during development or cell differentiation aswell as the role in epithelial cancer and metastasis, inleukemia or lymphoma cells.The program is further strengthened by investigationsof important fundamental cell biologicalprocesses, including embryonic stem cell biology, cellcycle regulation, protein degradation pathways andregulation of chromatin by epigenetic mechanisms.Cancer and metastasisThe process of metastasis is the major risk factor incancer progression. Tumors can be classified into differentcategories according to how they infiltrate surroundingtissues. However, these parameters do notcurrently provide a method to predict the likelihoodof tumor relapse. Currently, one of the best signs of anunfavorable disease course is lymph node infiltration.Patients with this diagnosis may be treated by adjuvantchemotherapy or radiation, yet more than 70 %of them suffer from a loss of quality of life rather thanexperiencing any benefits from adjuvant treatment.This situation could be greatly improved by a comprehensiveunderstanding of the molecular mechanismsof tumor progression and metastasis. That would gohand-in-hand with the identification of reliableprospective markers that can be used to predict thelikelihood of metastasis.The group of Peter M. Schlag, in collaboration withWalter Birchmeier, has identified a previously uncharacterizedgene that encodes the protein MACC1produkte bei zellulären Vorgängen und im Krankheitsverlaufspielen. Ein solches Wissen ist eine entscheidende Voraussetzungfür die Entwicklung zukünftiger Behandlungsverfahren.Signalübertragungsketten, Zellbiologie undKrebserkrankungenDie Forschung in diesem Bereich versucht, die molekularenGrundlagen der Tumorentstehung zu entschlüsseln.Ein Schwerpunkt ist die Untersuchung der dereguliertenund normalen Wirkungsweise von Krebs-assoziiertenGenen und der zellulären Signalwege, die deren Aktivitätsteuern. Es wird dabei die normale Funktion der entscheidendenRegulationssysteme während der Embryonalentwicklungoder Zelldifferenzierung als auch deren Rolle inKarzinomen und bei Metastasenbildung, in Leukämienoder Lymphomen untersucht. Das Programm wird durchdie Erforschung wichtiger grundlegender zellbiologischerThemen, wie embryonale Stammzellbiologie, Steuerungdes Zellzyklus, Kontrolle der Proteinstabilität und epigenetischeRegulation der Chromatinstruktur verstärkt.Krebs und MetastasierungDie Bildung von Metastasen ist der dominierende Risikofaktorim Fortschreiten einer Krebserkrankung. Man kannTumore danach klassifizieren, in welcher Weise sie umgebendesgesundes Gewebe infiltrieren. Leider kann mandaraus noch keine zuverlässigen Vorhersagen für dieWahrscheinlichkeit eines Rückfalls nach einer Krebstherapieableiten. Die beste Vorhersage eines ungünstigenKrankheitsverlaufes resultiert gegenwärtig aus demNachweis von Infiltrationen der Lymphknoten durchKrebszellen. Bei diesen Patienten kann Chemotherapieoder Bestrahlungsbehandlung eingesetzt werden, jedochführt dies bei 70% der Behandelten eher zu einer erheblichenVerschlechterung der Lebensqualität als zu wirklichenBehandlungserfolgen. Diese Situation könnte erheblichdurch eine umfassende Kenntnis der molekularenMechanismen der Tumorprogression und Metastasierungverbessert werden. Dies würde es ermöglichen, prognostischzuverlässige Tumormarker zu identifizieren, mitdenen die Tendenz zur Metastasierung nachgewiesenwerden kann.Die Gruppe von Peter M. Schlag hat in Zusammenarbeitmit Walter Birchmeier ein zuvor noch nicht charakterisiertesGen identifiziert, welches das Protein MACC1 (Metastasis-Associatedin Colon Cancer, publiziert in Nature Medi-Cancer Research 67