Die Analyse von zellfreien Nukleinsäuren (DNAs, RNAs), zirkulierenden Tumorzellen, disseminierten Tumorzellen und extrazellulären Vesikeln wie Exosomen in Knochenmark, Blut und/oder Urin könnte einen bedeutenden Beitrag zur Erkennung von intratumoraler Heterogenität, Tumordynamik und Therapiesensitivität/-resistenz leisten. Unser Ziel ist, bisherige Lücken in der molekulare Neuroblastom-Diagnostik durch die Charakterisierung dieser Flüssigbiopsien, die im Vergleich zur Gewinnung von solidem Tumormaterial risikoarm, schmerzfrei und wenig kostenintensiv sind, zu schließen. Flüssigbiopsien ermöglichen eine fortlaufende Überwachung des Krankheitsverlaufs und erlauben, so erforderlich, somit eine frühzeitige Anpassung des Behandlungsplans. Flüssigbiopsien haben somit eine besondere Bedeutung als Grundlage für die personalisierte Therapie von Kindern mit einer Hochrisiko-Neuroblastom Erkrankung.

Die Entwicklung wirksamerer und weniger toxischer Behandlungsschemata ist dringend erforderlich, derzeitige Behandlungshürden zu überwinden und Akut- wie Spättoxizitäten bei den betroffenen Kindern zu reduzieren. Ansatzpunkte sind die molekular basierte Optimierung von Kombinationstherapien bestehend aus zielgerichteten Therapeutika und konventioneller Polychemotherapie sowie die Identifizierung neuer Zielstrukturen für die Medikamentenentwicklung.

Als präklinische Neuroblastom Modelle dienen uns etablierte 2D-Zelllinien sowie 3D-Organoide und Xenotransplantate in der Maus, die aus frischen Tumorbiopsien etabliert werden. Wir arbeiten mit den bioinformatisch/systembiologisch orientierten Gruppen von N. Blüthgen (Charité – Universitätsmedizin Berlin) und T. Höfer (Deutsches Krebsforschungszentrum Heidelberg) zusammen, um zu untersuchen, wie genregulatorische Netzwerke und Signalkaskaden auf Epigenom-, Transkriptom-, Proteom- und Metabolom-Ebene durch zielgerichtete Therapeutika in Mono- und Kombinationstherapie sowie mit konventioneller Polychemotherapie moduliert werden.

Die generierten Hypothesen werden funktionell in unseren präklinischen Neuroblastom-Modellen geprüft. Potenzielle neue "Targets" für eine Medikamentenentwicklung, die durch Modellierung identifiziert werden, werden funktionell validiert und in Kooperation mit der pharmazeutischen Industrie weiter entwickelt.