Klinik für Kinder- und Jugendmedizin

Mit unserer Arbeit leisten wir Pionierarbeit bei der Entwicklung und Umsetzung von Zelltherapeutika der nächsten Generation zur Heilung von Kinderkrebs. Unsere Forschung ist darauf ausgerichtet, die Erstellung von Immunzell- und Tumorprofilen voranzutreiben, Immunmodulationsstrategien zu optimieren und CAR/TCR-T-Zelltherapien zu entwickeln, um die Wirksamkeit gegen solide Tumore zu verbessern. Um die Grenzen von Zelltherapien bei soliden Tumoren zu überwinden, müssen wir ein tieferes Verständnis der Tumormikroumgebung (TME), ihrer zellulären Zusammensetzung und der Mechanismen zur Umgehung des Immunsystems gewinnen. Wir nutzen modernste räumliche Einzelzellanalysen durch Ultra-High-Content-Imaging, um individuelle immunvermeidende Signaturen in primären Patientenproben und Proben aus Mausmodellen zu entschlüsseln. 

Dieser Ansatz verbessert unsere Fähigkeit, das Ansprechen auf Therapien vorherzusagen und leitet die Entwicklung von kombinatorischen Therapien und Immunzell-Engineering-Strategien. Parallel dazu arbeiten wir an der Umprogrammierung des TME, um sein volles antitumorales Potenzial freizusetzen und eine Mikroumgebung zu fördern, die die T-Zell-Antworten verstärkt und aufrechterhält. Schließlich stehen wir an der Spitze der Entwicklung von CAR-T- und TCR-T-Zelltherapien der nächsten Generation, die auf solide Tumore zugeschnitten sind, mit dem Ziel, die Wirksamkeit zu verbessern und die Hindernisse für ein dauerhaftes therapeutisches Ansprechen zu überwinden.

Comprehensive Immuno- and tumorphenotyping

Our immunophenotyping pipeline using MACSima imaging cyclic staining (MICS) enables high-resolution single-cell profiling of immune and tumor cells to uncover cellular heterogeneity, evasion signatures, functional states, and cell-cell interactions. We aim to decipher key mechanisms driving or dampening immune responses under immunotherapy in the clinical and preclinical setting by applying ultra-high content imaging and sophisticated data analysis. Additionally, we focus on the discovery of novel biomarkers and therapeutic targets, ultimately advancing precision medicine. We plan to support patient stratification by identifying therapy targets and stratifying immune statuses. Our comprehensive spatial approach focuses on improving therapy decisions and therapy evaluation in both clinical and preclinical settings, bridges translational science with clinical application, and, thereby, accelerates the development of targeted and effective immunotherapies.

CAR-/TCR-T cell therapy

While CAR- T cells are used in the clinic for treating hematologic cancers, the efficacy of CAR-T cell therapy in pediatric solid tumor setting is limited. To address limitations of conventional CAR-T technology, we have developed the adapter CAR-T cell (AdCAR-T) system. By splitting antigen recognition and CAR-T activation, introducing adapter molecules, the system allows precise quantitative as well as qualitative regulation of CAR-T activity, improving safety and efficacy (antigen evasion).
Pediatric cancers, specifically sarcomas, are characterized by low somatic mutation rates and recurrent genomic alterations, such as oncogenic fusion genes. These genetic events represent ideal therapeutic targets, but they remain difficult to address with conventional drugs. Our research focuses on leveraging engineered T cells to target these oncogenic alterations. T cells can recognize neoantigens derived from point mutations or gene fusions when presented by HLA molecules, allowing them to target previously "undruggable" cancer drivers. We aim to identify fusion gene-specific TCRs from single-cell TCR/RNA sequencing of patient samples, vaccinated individuals, and ex vivo peptide-primed T cells. Through T cell engineering, we seek to develop targeted immunotherapies for pediatric cancers, providing new treatment strategies for these challenging diseases.