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Molekularpathologisches Zentrum (MPZ)

Das Team des Molekularpathologischen Zentrums (MPZ) des Instituts für Pathologie Heidelberg  führt qualitative und quantitative Analysen von Nukleinsäuren (DNA und RNA) durch, die bei onkologischen Erkrankungen und im Rahmen der Erregerdiagnostik von Infektionserkrankungen zur Anwendung kommen. Die molekulare Diagnostik ist integraler Bestandteil der Pathologie.
Dabei verstehen wir uns als Diagnostikexperten und engen Partner der klinischen Kollegen und Patient/Innen.

Das Methodenspektrum wird kontinuierlich an neueste Anforderungen und wissenschaftliche Erkenntnisse angepasst und umfasst alle derzeit üblichen molekulargenetischen Verfahren:

  • Next-Generation Sequencing (NGS)
  • Sanger-Sequencing
  • Polymerase-Kettenreaktion (PCR) und ihre Varianten (RT-PCR, quantitative PCR)
  • nCounter/Nanostring
  • In-situ Hybridisierung (ISH) für DNA und RNA  

Wir halten zahlreiche qualitätskontrollierte Analysen und Assays vor, die auf den oben genannten technischen Verfahren und Methoden beruhen und von unseren klinischen Partnern angefordert werden können. Im Zentrum stehen unterschiedlich dimensionierte Genpanels, mit denen wir auf DNA- oder RNA-Ebene genetische Veränderungen detektieren können.

Die Assays werden ganz überwiegend an Gewebeproben (Biopsat oder Resektat) eingesetzt, so dass in Verbindung mit der histopathologischen Diagnostik ein integrierter Befund erreicht wird, der in der Regel in interdisziplinären Tumorboards besprochen wird und die bestmögliche Therapie des Patienten zum Ziel hat. Darüber hinaus ist für bestimmte Tumorerkrankungen und klinische Konstellationen auch die Untersuchung von Tumorzell-DNA im Blut möglich.  

Neben dem Nachweis und der Subtypisierung von Viren und Bakterien (z. B.: HBV, HCV, EBV, T. whippelii, HPV) bei Infektionen bieten wir für Tumorerkrankungen eine fokussierte, klinisch relevante Testung somatischer genetischer Veränderungen (Mutationen, Translokationen/ Genfusionen, Kopienzahlveränderungen, Tumormutationslast, DNA-Reparatur) an.
Je nach klinischer Konstellation haben diese molekularpathologischen Testungen -in Verbindung mit der histopathologischen Befundung- zum Ziel die genaue 1) Typisierung eines Tumors zu erreichen, eine Abschätzung der 2) Prognose zu unterstützen, das 3) Ansprechen einer Therapie vorherzusagen (Prädiktion) und 4) therapeutische Zielstrukturen (‚drug targets‘) im Rahmen der Präzisionsonkologie zu identifizieren. Darüber hinaus können auch molekulare Veränderungen bestimmt werden, die Resistenzen gegenüber Therapien hervorrufen können.

Das MPZ erbringt molekularpathologische Untersuchungen für das Universitätsklinikum Heidelberg und das Nationale Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg sowie für zahlreiche weitere Partnereinrichtungen. Mit dem NCT Heidelberg und dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ)  bestehen enge Kooperationen in der klinischen Diagnostik, Studiendiagnostik und im Rahmen des Gesamt-Exom/Genom-Sequenzierprogramms MASTER (Molecularly Aided Stratification for Tumor Eradication) mit Ausweitung auf die Standorte des Deutschen Konsortiums für Translationale Krebsforschung (DKTK). Das MPZ unterstützt außerdem das Heidelberger Zentrum für Personalisierte Onkologie (DKFZ-HIPO) und das NCT Präzisionsonkologie Programm (NCT-POP).
Das MPZ ist zentraler Bestandteil der durch das Sozialministerium Baden-Württemberg initiierten Zentren für Personalisierte (ZPM)-Initiative (Fachkonzept, Medizinische Fachplanungen) und arbeitet mit dem Nationalen Netzwerk für Genomische Medizin (nNGM) Lungenkrebs zusammen.

Das Ziel des MPZ ist die bestmögliche molekularpathologische Diagnostik für jeden Patienten, die  qualitätsgesichert und durch effiziente Arbeitsabläufe die konkrete klinische Fragestellung  schnell und inhaltlich fundiert beantwortet. Im Zentrum steht der Patient und nicht die eingesetzte Technologie.

Zur Sicherstellung der Qualität unserer Diagnostik nehmen wir neben internen Qualitätskontrollen nicht nur regelmäßig an Ringversuchen der Qualitätsinitiative Pathologie (QuIP) der Deutschen Gesellschaft für Pathologie und des Berufsverbandes Deutscher Pathologen teil, sondern initiieren und gestalten diese nationalen und internationalen Ringversuche als Panel-Institut aktiv mit.


Unsere Diagnostik-Kompetenz im Bereich der Präzisionsmedizin und personalisierten Onkologie stellen wir gerne auch für klinische und translationale Studien zur Verfügung, die durch das Studienzentrum des IPH betreut werden.  

Hier finden Sie einen Überblick über das molekularpathologische Leistungsspektrum

Das Molekularpathologische Zentrum (MPZ) bearbeitet Forschungsprojekte in drei großen Themengebieten:

  1. Assaydesign und Assayentwicklung
  2. Translationale Forschung
  3. Klinische Studien

Der Fokus unserer Forschung liegt im Bereich urologischer und pulmonaler Neoplasien, ist aber im Kern unabhängig von einer bestimmten Tumorentität. Für den Forschungsansatz und die Ausrichtungen unserer wissenschaftlichen Arbeit ist die enge, interdisziplinäre Kooperation mit Experten ganz unterschiedlicher Fachdisziplinen und klinischer Fächer von zentraler Bedeutung.  

  • Assaydesign und Assayentwicklung

Das MPZ ist Pionier in der Entwicklung komplexer und hochdimensionierter molekularpathologischer Testverfahren. Dies betrifft den Einsatz von hochsensitiven RNA-Sequenzierverfahren zur Identifizierung sogenannter Genfusionen bzw. Translokationen, die diagnostische oder therapeutische Relevanz haben können. Ein anderes Feld umfasst die Entwicklung großer Genpanels, die es erlauben Gensignaturen und kompositorische Biomarker zu bestimmen. Hier sind beispielsweise zur Zeit die Tumormutationslast (TMB) und die homologe Rekombinationsdefizienz (HRD) zu nennen, die das Team des MPZ intensiv beforscht und hierzu international signifikante Publikationen vorgelegt hat.

  • Translationale Forschung

Im Bereich der translationalen Forschung folgen wir dem Konzept der sogenannten reversen Translation, wo die molekulare Analyse pathologisch und klinisch präzise charakterisierter Patientengruppen oder Studienkohorten gemeinsame molekulare Profile identifiziert oder bestimmte molekulare Veränderungen mit relevanten klinischen Parametern, wie beispielweise dem Überleben der Patienten, assoziiert. Über das Forschungsergebnis hinaus, können diese Daten dann auf zwei Wegen weiter genutzt werden: zum einen können die so gewonnenen Forschungsergebnisse dazu dienen, klinische Studienkonzepte auf den Weg zu bringen. Zum anderen können diese Datensätze für grundlagenorientierte Forschungsvorhaben hilfreich sein, um klinisch relevante Mechanismen der Tumorentstehung oder Resistenzentwicklungen unter Therapie zu identifizieren und mechanistisch weiter zu untersuchen.

  • Klinische Studien

Das MPZ ist in vielen klinischen Studien ein Diagnostikdienstleister: entweder als lokale oder als zentrale Testplattform uni- oder multizentrischer Studien. Wir stellen in diesen Studien unsere qualitätsgesicherte molekulare Analytik zur Verfügung um beispielsweise zu prüfen, ob das Vorhandensein definierter molekularer Marker für den Studieneinschluss berechtigt.

Die Abteilung für Medizinische Bioinformatik am IPH arbeitet eng mit dem MPZ zusammen.  Zu den Aufgaben gehören Administration, Betrieb und Ausbau der IT-Infrastruktur für die molekularen Analysen der Routinediagnostik. Unsere Forschung ist in der Translationalen Onkologie und der Biomarkerentwicklung angesiedelt. Dazu werden bioinformatische Methoden zur Analyse molekularer Hochdurchsatzdatensätze aus den Bereichen NGS, Genexpression, Methylierung, Proteomics und Metabolomics vorgehalten und weiterentwickelt.

TEAM

Ärztlicher Leiter und Leiter Molekularpathologisches Zentrum (MPZ):    
OA Prof. Dr. med. Albrecht Stenzinger [Pubmed ]

Technischer Leiter Klinische Molekulardiagnostik des MPZ:         
Dr. rer. nat. Roland Penzel [Pubmed ]

Leiter Technologie- und Assayentwicklung des MPZ:             
Dr. rer. nat. Volker Endris [Pubmed ]

Wissenschaftliches Projektmanagment:            
Dr. rer. nat. Carolin Plöger [Pubmed]

Molekularpathologische Diagnostik und Forschung:
Dr. rer. nat. Regine Brandt [Pubmed ]
Dr. phil. Martina Kirchner [Pubmed]
Dr. rer. nat. Anna-Lena Volckmar [Pubmed]
Dr. rer. nat. Olaf Neumann [Pubmed]
Dr. rer. nat. Daniel Kazdal [Pubmed]
Dr. rer. nat. Huriye Seker-Cin [Pubmed]
Dr. med. Michael Allgäuer [Pubmed]

Bioinformatische Analyse und Datenbank:
PD Dr. rer. nat. Jan Budczies [Pubmed]
Dr. rer. nat. Eugen Rempel [Pubmed]
Dipl.-Phys., Dipl.-Math. Klaus Kluck [Pubmed]


Quarlitätsmanagement:
Dipl. Biol. Kerstin Kraft

Administrative Assistenz:
Sandra Siesing

Case Management:
Michaela Friedel
Mo.-Fr. von 8:00-12:00 Uhr
michaela.friedel(at)med.uni-heidelberg.de

Technische Assistentinnen
Angelika Bönisch (Ltd. TA)
Angelika Brüntgens (stellv. Ltd. TA)
Marie-Luise Brygider
Julia Degner
Marie-Luise Diarra
Christina Hofherr
Beate Hofmann
Natascha Horbach
Mechthild Samer
Waltraud Schmitz
Hendrike Seidt
Meike Viole

Technische Assistentinnen (Forschung)
Lidia Jost
Katja Lorenz
Kathrin Ridinger
Diana Stürmer
Tina Uhrig

Kontakt - „Krankenversorgung“ Molekularpathologie