Badamy epigenetykę, czyli modyfikacje kwasów nukleinowych i histonów, które wpływają na zmianę i utrzymanie losu komórki. Wykorzystujemy szerokie spektrum metod - od różnych wariantów sekwencjonowania wysokoprzepustowego, przez klasyczną biochemię i biologię strukturalną, po analizę dużych zbiorów danych. Nasze badania mają znaczenie dla onkologii, zwłaszcza dla zrozumienia nowotworów układu krwiotwórczego, w których zaburzenia epigenetyczne odgrywają istotną rolę. 

Podsumowanie badań

Nasze badania koncentrują się na modyfikacjach i metabolizmie 2'-deoksynukleotydów. Interesuje nas integralność puli 2'-deoksynukleotydów oraz jej możliwe konsekwencje dla epigenetyki, szczególnie w kontekście biologii rozwoju i biologii nowotworów. W ostatnim czasie rozpoczęliśmy również projekty dotyczące metabolizmu aminokwasów, także w kontekście chorób nowotworowych. 

Głównym obszarem biologicznym naszych projektów są nowotwory hematologiczne. Badamy m.in. białaczkę z rearanżacjami genu MLL, ostrą białaczkę szpikową o złożonym kariotypie (CK-AML) oraz terapię asparaginazą w ostrej białaczce limfoblastycznej (ALL). 

Metodologicznie grupa wykorzystuje biochemię i biologię strukturalną, ale coraz częściej sięga także po sekwencjonowanie wysokoprzepustowe i modele zwierzęce. Pozwala to testować znaczenie koncepcji biochemicznych w warunkach bliższych fizjologii. 

Znaczenie naukowe

• Przyczyniliśmy się do lepszego zrozumienia szlaków modyfikacji DNA. 
• Zidentyfikowaliśmy enzymy, które równoważą lub oczyszczają pulę 2'-deoksynukleotydów. 
• Dostarczyliśmy molekularnych informacji istotnych dla biologii białaczek MLL i CK-AML. 
• W badaniach nad białkiem CDADC1 pokazaliśmy, że ludzkie CDADC1 jest deaminazą specyficzną wobec (d)CTP. Uzyskane struktury wysokiej rozdzielczości wyjaśniły specyficzność substratową tego enzymu, a badania genetyczne na myszach pokazały, że utrata Cdadc1 jest dobrze tolerowana, nawet przy braku Dctd. 

Plany badawcze

Chcemy, aby nasze badania miały w przyszłości znaczenie kliniczne. Dlatego rozwijamy nowe współprace kliniczne, które pozwolą lepiej powiązać nasze odkrycia z biologią chorób hematologicznych i potencjalnymi zastosowaniami praktycznymi. 

Współprace

Współpracujemy z partnerami akademickimi, m.in. prof. G. Xu, prof. J. Wengiem, dr. T. Jurkowskim, dr. T. Hore'em, dr C. Winatą i dr. A. Wlodawerem, oraz z przedstawicielami przemysłu, m.in. dr. P. Weigele. Grupa rozwija także współprace kliniczne z dr K. Gawle-Krawczyk, prof. A. Kraemerem, prof. F. Stoelzelem, dr. T. Bochtlerem, prof. A. Stenzingerem, prof. O. Neumannem i dr. D. Kazdalem. 

Komentarz

„Po wielu latach prowadzenia badań czysto podstawowych dobrze byłoby mieć również wpływ praktyczny” - mówi prof. Matthias Bochtler. 

Zespół bada epigenetykę, modyfikacje kwasów nukleinowych i metabolizm 2'-deoksynukleotydów, a także ich znaczenie dla stabilności losu komórki i rozwoju nowotworów hematologicznych. Ilustracja przedstawia aktywność, strukturę i funkcję kręgowego białka CDADC1: jego aktywność jako deaminazy (d)CTP, strukturalne podstawy specyficzności wobec nukleotydu trifosforanowego oraz obserwacje z modelu mysiego Cdadc1 KO.