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Neuroonkologie | Forschung

Willkommen im Neurochirurgischen Labor für Neuroonkologie und Tumorbiologie

Im Neurochirurgischen Labor für Neuroonkologie und Tumorbiologie untersuchen wir, wie Glioblastome mit dem umgebenden Gehirn interagieren, funktionelle Tumorzellnetzwerke bilden und auf neue therapeutische Strategien reagieren. Als klinisch-wissenschaftliche Arbeitsgruppe verbinden wir patientenbasiertes Tumormaterial mit 2D- und 3D-Modellen, Live-Cell-Imaging, Organoid-Technologien und molekularen Analysen. Unser Ziel ist es, Mechanismen von Invasion, Therapieresistenz und Rezidiventstehung besser zu verstehen und präklinische Erkenntnisse möglichst nah an die klinische Anwendung zu bringen.

Unsere Forschungsschwerpunkte

Tumorzellnetzwerke und Cancer Neuroscience

Wir untersuchen, wie Glioblastomzellen über sogenannte Tumor microtubes und Kalziumsignale miteinander kommunizieren und funktionelle Netzwerke bilden. Diese Netzwerke können Invasion, Anpassungsfähigkeit und Therapieresistenz unterstützen. Mit Live-Cell-Imaging, genetisch kodierten Reportersystemen und molekularen Analysen verfolgen wir diese Prozesse in unterschiedlichen präklinischen Modellen. Ziel ist es, verwundbare Punkte der Tumor-Hirn-Kommunikation zu identifizieren, die sich für neue therapeutische Strategien nutzen lassen.

Patientenbasierte Modelle und funktionelle Therapietestung

Patientenabgeleitete Tumoroide, Brain Tumor Organoids und weitere komplexe 3D-Modelle ermöglichen es uns, zentrale Eigenschaften menschlicher Glioblastome unter kontrollierten Bedingungen zu untersuchen. Wir nutzen diese Systeme zur Analyse von Tumorinvasion, Netzwerkbildung und Therapieansprechen und entwickeln Modelle weiter, die eine möglichst patientennahe und gleichzeitig reproduzierbare präklinische Testung neuer Therapieansätze ermöglichen.

Tumor Treating Fields und netzwerkgerichtete Therapien

Ein aktueller Schwerpunkt untersucht die Wirkung von Tumor Treating Fields (TTFields) auf Glioblastomnetzwerke. Dabei analysieren wir strukturelle und funktionelle Veränderungen der Tumorzellen sowie Effekte auf Tumor microtubes, Kalziumkommunikation, Proliferation und Infiltration. Die Arbeiten werden durch den AACR-Novocure Cancer Research Grant unterstützt und verbinden funktionelle Bildgebung mit patientenbasierten Modellen und molekularen Analysen.

Neurochirurgische Läsion, Tumorrand und Rezidiventstehung

Ein weiterer Schwerpunkt beschäftigt sich mit der Frage, wie chirurgische Läsionen und hirneigene Wundheilungsprozesse mit verbliebenen Glioblastomzellen interagieren. Hierfür entwickeln wir experimentelle Modelle des postoperativen Tumorrandes und der Rezidiventstehung. Damit möchten wir besser verstehen, wie Tumorzellen auf Gewebeschädigung und Veränderungen ihrer Mikroumgebung reagieren und welche neuen therapeutischen Möglichkeiten sich daraus ergeben könnten.

Ausgewählte kompetitive Forschungsförderung

Laufende Förderungen

DFG – SFB 1389 UNITE
Understanding and Targeting Resistance in Glioblastoma
2023–2027

AACR–Novocure Cancer Research Grant
Effect of TTFields on glioma networks using integrated multi-omics and advanced imaging techniques
2024–2027

Stephan Kaiser Consortium for Astrocytoma Research (SKCAR)
Establishing a Patient-Derived IDH-Mutant Astrocytoma Organoid Biobank for Personalized Therapy
2025–2027

Health + Life Science Alliance Heidelberg Mannheim – ExploreTech
The Neurosurgical Margin in a Dish: A Fluorescence-Guided Resection-and-Relapse LEGO/IPTO Organoid Platform for Glioblastoma
2026

Health + Life Science Alliance Heidelberg Mannheim – Interinstitutional Postdoc Program 2026–2028

  • Precision Neuro-Oncology through Patient-Specific Organoid and AI Integration
  • Spatial lipidomic profiling of anatomically annotated glioblastoma to uncover brain-region-specific metabolic niches and therapeutic vulnerabilities

Previous competitive funding

DKFZ-Hector Seed Funding (2022–2024) · Olympia Morata Programme (2023–2025) · DFG SFB 1389/1 (2019–2023)

Team

Postdoctoral Fellow
Klinische Hirntumorforschung

Francesca Cianci, PhD

Postdoctoral Fellow

 

Interinstitutional Postdoc Program der Health + Life Science Alliance Heidelberg Mannheim; Projekt in Kooperation mit der AG Haikun Liu (DKFZ Heidelberg)

Shaswati Parihari, PhD 

Postdoctoral Fellow

 

Interinstitutional Postdoc Program der Health + Life Science Alliance Heidelberg Mannheim; Projekt in Kooperation mit Carsten Hopf (CeMOS - Research and Transfer Center; TU Mannheim)

Rafat Esso

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

 

Mina Atabakhsh

Wissenschaftliche Mitarbeiterin
 

Medizinische Doktorandin 
Experimentelle Glioblastomforschung; Projekt in Kooperation mit der AG Haikun Liu (DKFZ Heidelberg)

Cedric Becker

Physik Masterstudent 

Kollaborationsprojekt mit der AG Prof. Weidemüller,
Physikalisches Institut, Universität Heidelberg

Julius Beichert

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Julia Maresa Busch

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Jena Kim

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Miaozhen Lin

Wissenschaftliche Mitarbeiterin
 

Medizinische Doktorandin 
Experimentelle Glioblastomforschung; Projekt in Kooperation mit der AG Frank Winkler (DKFZ Heidelberg)

Anna Tait

Wissenschaftliche Mitarbeiterin
 

Ärztin in Weiterbildung
Medizinische Doktorandin 
Klinische Glioblastomforschung

René Rebeca Tena Montiel

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Ärztin in Weiterbildung
Medizinische Doktorandin
Klinische Glioblastomforschung

Alumni

Niklas Zimmermann

María Martínez Fernández

Doktorandin im Neuroscience PhD Programme und Mitglied des Laboratorio de Neurobioquímica am Instituto de Neurociencias de Castilla y León (INCyL), Universidad de Salamanca. Sie absolvierte einen dreimonatigen, durch ein EACR Travel Fellowship geförderten Forschungsaufenthalt in unserem Labor und in der AG von Frank Winkler am DKFZ Heidelberg.

Dr. med. Jonathan Bergner

Glioblastomnetzwerke in organotypischen Kulturen

Jonathan Bergner schloss seine Promotion 2026 erfolgreich ab. In seiner Dissertation etablierte und charakterisierte er organotypische Hirnschnittkulturen als präklinisches Modell zur Untersuchung von Glioblastomnetzwerken und Tumor microtubes. Seine klinische Weiterbildung setzt er am Brüderklinikum Julia Lanz in Mannheim fort.

Dr. med. Till Vincent Alçiçek Helm

Einfluss von Musik und Geräuschunterdrückung während Tumorresektionen mit Wachphase auf die subjektiv empfundene und die objektive gemessene Stressbelastung des Patienten

Till Helm schloss seine Promotion 2026 erfolgreich ab. Ergebnisse des Projekts wurden unter dem Titel „Music During Awake Brain Tumor Resection: A Case Series“ im Journal of Neurosurgical Anesthesiology publiziert. Er bleibt der Universitätsmedizin Mannheim erhalten und arbeitet inzwischen in der Klinik für Anästhesiologie, Operative Intensivmedizin und Schmerzmedizin.

Steffen Schlieper-Scherf

Disrupting glioblastoma networks with tumor treating fields (TTFields) in in vitro models

Steffen Schlieper-Scherf untersuchte in seinem Promotionsprojekt die Wirkung von Tumor Treating Fields (TTFields) auf funktionelle Glioblastomnetzwerke. Die Ergebnisse wurden 2024 als Erstautorarbeit “Disrupting glioblastoma networks with tumor treating fields (TTFields) in in vitro models” im Journal of Neuro-Oncology publiziert. Parallel zur Fertigstellung seiner Dissertation absolviert er seine Facharztweiterbildung in der Klinik für Herz- und Gefäßchirurgie am Deutschen Herzzentrum München.

Anika Simon PhD