Molecular Oncology

1.) Merkmale der Tumorprogression (Problematik der modernen Tumorforschung, Begriffsbestimmungen, Bedeutung des Tumor-Microenvironments, Hallmarks of Cancer, Eigenschaften transformierter Zellen im Experiment); 2.) Ursachen der Tumorentstehung (Stammzellen und Tumorbildung, wnt/ hedgehog Self-renewal, Mutationen, Reparatur, zelluläre Antwort auf Mutagene); 3.) Onkogene (Experimente von Rous, Rubin, Temin, Weinberg, Definitionen, Funktionsklassen von Onkogenen und Beispielen); 4.) Tumorsuppressorgene (Definitionen, Knudson two hit hypothesis, PTEN, Kontrollpunktze des Zellzyklus, pRB, p53, MDM2, Apoptose); 5.) Epigenetik (Definitionen, Histonmodifikationen, DNA Methylierung, pRb, CpG Islands, Beispiele, Experimente von Mary Hendrix); 6.) Umwelt der Zelle (Komponenten eines Tumors, Tumorstroma als therapeutisches target, Exrazelluläre Matrix: Komponenten und Bedeutung, Interaktionen Zelle/ECM, Zell-Zell Kontakte); 7.) Mechanismen der Metastasierungskaskade (Schritte der Kaskade, Angiogenese, angiogenic switch, Invasion, Wundheilung und Krebs, tumorassoziierte Macrophagen, epithelial-mesenchymal transition, seed and soil Hypothese, Rolle von Proteasen, Metastatische Nische; Markergene; Metastasierungsmodelle in der Maus); 8.) Proteasen/Proteolytisches Netzwerk (Physiologische und pathophysiologische Funktionen von Proteasen und Proteaseinhibitoren, Regulation von Proteasen, Spaltungsmechanismen, das proteolytische Gleichgewicht, Proteasenfamilien, Proteasen als prognostische Marker, Entwicklung von synthetischen Proteaseinhibitoren, klinische Prüfungen, Optimierung synthetischer Proteaseinhibitoren, das Cancerdegradome); 9.) Spezifische Methodik der Molekularen Onkologie (in vivo Modelle, biochemische/molekulare Nachweismethoden von Proteasen und Proteaseinhibitoren, Zymographie, knock-out Systeme, siRNA, shRNAi, virale Vektorsysteme, in vitro Migrations- und Invasionsmodelle); 10.) Vertiefung der genannten Gebiete (Diskussion von aktuellen Publikationen aus relevanten Fachzeitschriften, Erarbeitung eines vertieften Verständnisses der gelernten Mechanismen).

Die Studierenden kennen und verstehen molekulare Mechanismen der Tumorprogression, d.h. von der Tumorentstehung bis hin zur Metastasierung. Sie können die komplexen intrazellulären und extrazellulären Regelkreise in ihrer Bedeutung für die Interaktionen zwischen Tumor und gesundem Gewebe verstehen. Anhand von experimentellen Beispielen aus der Wissenschaftsgeschichte sowie aktuellen Publikationen kennen die Studierenden den Vorgang des Erkenntnisgewinns in diesem Fachgebiet. Durch zahlreiche Hinweise im Vortrag haben die Studierenden die immer notwendigere kritische Position zum Umgang mit Forschungsergebnissen und deren Translation (z.B. in die Klinik). Mit dem in diesem Modul vermittelten Wissen (z.B. molekulare und zelluläre Mechanismen der Tumorgenese, Wirkung von Onkogenen und Tumorsuppressorgenen, sowie der Wirkung der Tumormikroumgebung) können die Studierenden relevante aktuelle Publikationen auf dem Gebiet der molekularen Tumorforschung verstehen und bewerten und bringen die theoretischen Voraussetzungen mit, die für die Aufnahme einer Projekttätigkeit in der Forschung (z.B. Master-, Doktorarbeit) notwendig sind. Die Studierenden sind in der Lage, Originalpublikationen mit den im Modul zum Thema molekulare Onkologie erworbenen Kompetenzen zu verknüpfen und damit ihr Wissen anwendungsbezogen zu testen. Hierbei wird insbesondere die Fähigkeit geprüft, eine Originalpublikation aus der aktuellen Forschung zu analysieren, zu diskutieren und ihre wissenschaftliche Bedeutung abzuwägen.

Grundkenntnisse der Biochemie, Molekularbiologie und Genetik sind Grundlage für das Verständnis der Vorlesungen. Der Besuch anderer Module wird nicht vorausgesetzt.

Veranstaltungsform/Lehrtechnik: Vorlesung; Eigenstudium in der Hausarbeit.
Lehrmethode: Vortrag mit Entwicklung von Tafelbildern, relativ sparsamer Einsatz von Powerpointfolien.
Lernaktivitäten: Studium von Vorlesungsmaterial, insbesondere der Mitschrift und ausgewählter Literatur; Eigenstudium und Präsentation von Fragen und Antworten zu den Themengebieten.
Durch die Wiederheranführung der Studierenden an das ihnen aus der Gymnasialzeit zuletzt bekannte problemorientierte Verständnis durch die zu erbringenden Assoziations- und Transferleistungen, verfügen sie über die inzwischen oft übliche Berufsausbildung hinaus wieder über eine Bildungserfahrung und können Forschungsprobleme in der Zukunft leichter lösen. So ein denk- und bildungsorientiertes Studium können die Studierenden auf andere Fächer ihres Studiums übertragen, wodurch mündige und charakterstarke Universitätsabsolventen mit etwas erhöhter Wahrscheinlichkeit zu erwarten sind. Die Studierenden erfahren das Konzept des Eigenstudiums mit intensiv vertieftem Wissen.
Im Folgesemester: Eigenstudium anhand der Hausarbeit.
Die Vorlesung kann im WS oder SS besucht werden.

Entwicklung der Themen anhand von Tafelbildern unter Zuhilfenahme von Powerpointdarstellungen. Vorlesungsfolien werden als pdf vor jeder Vorlesung über die eLearning Plattform „moodle“ zur Verfügung gestellt.

Es ist kein Lehrbuch verfügbar, das alle Inhalte dieses Moduls abdeckt. Als Ergänzung wird empfohlen:
Cell and Molecular Biology. G. Karp. Wiley Verlag, 4. Auflage, ISBN: 0-471-65665-8.
The Biology of Cancer. R. A. Weinberg. Garland Science, 2. Auflage, ISBN: 978-0-8153-4220-5.

Die Klausur (90 min, freie Fragen, Benotung nach 1,0; 1,3; 1,7...) dient der Überprüfung der im Modul erworbenen theoretischen Kompetenzen, insbesondere Zell- und molekularbiologische Mechanismen der Krebsentstehung und Metastasierung. Bei den Prüfungen dürfen keine Hilfsmittel eingesetzt werden. Die Prüfungsfragen fordern die Kompetenz zur Fähigkeit zur Reproduktion (zentrale Fragestellungen des Moduls wie z.B. molekulare Signalwege, intra- und interzelluläre Kommunikationswege wiederzuerkennen und abzurufen), Assoziation (Verknüpfung von Erlerntem zu neuen Lösungen im Bereich der molekularen Onkologie) und Transfer (problemorientierte Anwendung erlernter Regulationsmechanismen bzw. Forschungsansätze auf neue verwandte oder auch andere Forschungsbereiche (Physiologie, andere Pathophysiologien) und Anwendung des erworbenen, molekularbiologischen Wissens auf vertiefte Fragestellungen, z.B. die Kompetenz aktuelle Forschungsergebnisse einordnen und bewerten zu können. Die Klausur kann bei Nichtbestehen zum Ende des Folgesemesters wiederholt werden, wobei die Gelegenheit gegeben wird, die Vorlesungsteilnahme zu wiederholen. Erst daraufhin kann dann die Vertiefung mit Hilfe der Hausarbeit erfolgen. Es geht bei der Hausarbeit um die vertiefte Ausarbeitung der in der Vorlesung behandelten Themen. Die Hausarbeiten müssen zu einem festgesetzten Termin am Ende des auf die bestandene Prüfung folgenden Semesters des Moduls abgegeben werden. Die Hausarbeit besteht aus der selbständigen Auswahl einer Originalpublikation zu jedem der 10 Themenkomplexe der Vorlesung (s.u.) und der Erstellung von je einer Reproduktions-, Assoziations- bzw. Transferfrage und den dazugehörigen Antworten, die sich aus dem Text bzw. den Abbildungen der Publikation erstellen lassen. Dieser Katalog, bestehend aus 30 Fragen und Antworten muss zu einem festgesetzten Termin als ppt File und pdf File eingereicht werden. Richtigkeit, Originalität und formale Ausführung werden in ihrer Gesamtheit als Studienleistung bewertet. Das Modul ist bestanden, wenn Klausur bestanden ist und die Studienleistung erfolgreich abgelegt wurde.