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Forschungsgruppe „Radiobiologie mesenchymaler Stammzellen“

Ziel dieser Arbeitsgruppe ist es, die strahlenbiologischen Eigenschaften mesenchymaler Stammzellen zu charakterisieren und ihren möglichen Einsatz zur Behandlung von strahlenbedingten Gewebe- und Organschäden zu untersuchen.


Mesenchymale Stammzellen (MSCs) sind körpereigene multipotente Zellen, die zuerst im menschlichen Knochenmark nachgewiesen wurden, aber auch in einer Reihe anderer Gewebe vorkommen, beispielsweise in der Niere, der Plazenta, der Nabelschnur, in Knochen- und Knorpelgewebe. Aufgrund ihrer biologischen Eigenschaften wird vermutet, dass diese Stammzellen bei der Regeneration geschädigter Gewebe eine wichtige Rolle spielen.


Wir konnten in der Vergangenheit zeigen, dass MSCs unabhängig von ihrem Ursprungsgewebe relativ resistent gegenüber ionisierender Photonen- und Teilchenbestrahlung sind. Die Expression charakterisierender Oberflächenmarker und auch die definierenden funktionellen Stammzelleigenschaften waren nach Radiotherapie weitestgehend unverändert. Insofern scheinen sich diese Zellen aufgrund ihrer Strahlenresistenz für die Reparatur von Strahlenschäden zu eignen. Neben systematischen präklinischen Analysen der Wirkung von DNA-schädigenden Substanzen auf MSCs liegt der Fokus der Arbeitsgruppe auch auf Untersuchungen im Tiermodell und auf translationalen Analysen an Gewebeproben.


 

 

Hypothetische Einsatzgebiete von MSC-basierten Therapien zur Behandlung von strahlenbedingten Organ- und Gewebeschäden auf der Basis von tierexperimentellen und Zellkulturdaten (aus Nicolay N. H. et al., Cancer Letters 2015)

Mitarbeiter / Kontakt

Forschungsgruppenleiter:PD Dr. Dr. med. Nils H. Nicolay Opens window for sending email nils.nicolay@med.uni-heidelberg.de
Prof. Dr. Dr. Peter E. Huber (Kooperation Deutsches Krebsforschungszentrum)       Opens window for sending emailp.huber@dkfz.de
Postdocs:Dr. Ramon Lopez Perez
Doktoranden:Frau Line Hoeltgen (cand. med.)
Herr Alexander Rühle (cand. med.)
Herr Oliver Xia (cand. med.)
Frau Franziska Muenz (cand. med.)
Herr Julius Schuster (cand. med.)
Technische Assistenz:Frau Sylvia Trinh
Frau Ludmilla Frick

 

 

 

Kooperationspartner

  • Prof. Dr. Anthony D. Ho (Klinik für Hämatologie und Onkologie, Universitätsklinikum Heidelberg)
  • Dr. Rainer Saffrich, PD Dr. Patrick Wuchter (Institut für Transfusionsmedizin und Immunologie, DRK-Blutspendedienst Baden-Württemberg – Hessen gGmbH)
  • Prof. Dr. Klaus J. Weber (Sektion für Strahlenbiologie, Universitätsklinikum Heidelberg)
  • Dr. Paul Flechsig, (Abteilung für Nuklearmedizin, Universitätsklinikum Heidelberg)
  • Prof. Dr. Dr. Peter E. Huber (Molekulare und radiologische Onkologie, Deutsches Krebsforschungszentrum Heidelberg)
  • Dr. Sebastian Bickelhaupt (Abteilung für Radiodiagnostik, Deutsches Krebsforschungszentrum Heidelberg)
  • PD Dr. Falk Roeder, Dr. Dr. Christian Thieke (Klinik für Strahlentherapie, Universitätsklinikum Großhadern der Ludwig-Maximilians-Universität München)

Ausgewählte Publikationen

  • Rühle A, Perez RL, Glowa C, Weber KJ, Ho AD, Debus J, Saffrich R, Huber PE, Nicolay NH. Cisplatin radiosensitizes radioresistant human mesenchymal stem cells. Oncotarget, in press
  • Nicolay NH, Rühle A, Perez RL, Trinh T, Sisombath S, Weber KJ, Ho AD, Debus J, Saffrich R, Huber PE. Mesenchymal stem cells are sensitive to bleomycin treatment. Sci Rep. 2016 May 24;6:26645.
  • Nicolay NH, Rühle A, Perez RL, Trinh T, Sisombath S, Weber KJ, Schmezer P, Ho AD, Debus J, Saffrich R, Huber PE. Mesenchymal stem cells exhibit resistance to topoisomerase inhibition. Cancer Lett. 2016 Apr 28;374(1):75-84.
  • Nicolay NH, Lopez Perez R, Rühle A, Trinh T, Sisombath S, Weber KJ, Ho AD, Debus J, Saffrich R, Huber PE. Mesenchymal stem cells maintain their defining stem cell characteristics after treatment with cisplatin. Sci Rep. 2016 Jan 25;6:20035.
  • Nicolay NH, Perez RL, Saffrich R, Huber PE. Radio-resistant mesenchymal stem cells: Mechanisms of resistance and potential implications for the clinic. Oncotarget. 2015 Aug 14;6(23):19366-80.
  • Nicolay NH, Lopez Perez R, Debus J, Huber PE. Mesenchymal stem cells - A new hope for radiotherapy-induced tissue damage? Cancer Lett. 2015 Oct 1;366(2):133-40
  • Nicolay NH, Liang Y, Lopez Perez R, Bostel T, Trinh T, Sisombath S, Weber KJ, Ho AD, Debus J, Saffrich R, Huber PE. Mesenchymal stem cells are resistant to carbon ion radiotherapy. Oncotarget. 2015 Feb 10;6(4):2076-87.
  • Nicolay NH, Sommer E, Perez RL, Wirkner U, Bostel T, Ho AD, Lahn M, Debus J, Saffrich R, Huber PE. Mesenchymal stem cells are sensitive to treatment with kinase inhibitors and ionizing radiation. Strahlenther Onkol. 2014 Oct;190(11):1037-45.
  • Nicolay NH, Sommer E, Lopez R, Wirkner U, Trinh T, Sisombath S, Debus J, Ho AD, Saffrich R, Huber PE. Mesenchymal stem cells retain their defining stem cell characteristics after exposure to ionizing radiation. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2013 Dec 1;87(5):1171-8.

Preise

  • • Travel Award (European Radiation Research Society – ERRS): Alexander Rühle
  • • Hanns-Langendorff-Preis 2017 (Deutsche Gesellschaft für medizinischen Strahlenschutz / Hanns-Langendorff-Stiftung): PD Dr. Dr. Nils Nicolay
  • • Hermann-Holthusen-Preis 2017 (Deutsche Gesellschaft für Radioonkologie – DEGRO): PD Dr. Dr. Nils Nicolay
  • • Dieter-Frankenberg-Preis 2016 (Gesellschaft für biologische Strahlenforschung – GBS): Dr. Dr. Nils Nicolay
  • • Resident Recognition Award 2016 (American Society for Radiation Oncology – ASTRO): Dr. Dr. Nils Nicolay
  • • Best Poster Award 2015 (Gesellschaft für biologische Strahlenforschung – GBS): Dr. Ramon Lopez Perez
  • • Resident Recognition Award 2014 (American Society for Radiation Oncology – ASTRO): Dr. Dr. Nils Nicolay
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