Netzwerke 2021 | CANTAR (CANcerTARgeting) – Innovative Krebsforschung in Nordrhein-Westfalen

Dr. Gianmaria Liccardi, Gruppenleiter am Zentrum für Biochemie am Universitätsklinikum Köln, ist seit Beginn fester Bestandteil des CANTAR-Projekts. In einem Interview mit dem DLR Projektträger gibt er spannende Einblicke in seinen beruflichen Werdegang, seine Motivation und sein aktuelles Forschungsprojekt im CANTAR-Netzwerk.

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Dr. Liccardi, wie sind Sie ursprünglich zur Krebsforschung gekommen, und was motiviert Sie, in diesem Bereich zu arbeiten?

Mein Weg in die Krebsforschung begann auf einer sehr persönlichen Ebene, die nicht nur meine berufliche Laufbahn, sondern auch meine wissenschaftliche Neugier geprägt hat. Als ich noch sehr jung war, verlor ich meine Tante an metastasierten Darmkrebs. Sie war erst 39 Jahre alt und hinterließ zwei kleine Kinder. Zu dieser Zeit befand ich mich im ersten Jahr meines Studiums der Molekulargenetik an der University of Sussex im Vereinigten Königreich. Es war das erste Mal, dass ich den Verlust eines mir nahestehenden Menschen erlebte, und es erschütterte mich zutiefst.

Was mich am meisten traf, war die Tatsache, dass trotz aller Bemühungen niemand eine Lösung für sie hatte. Ihre Situation schien ein unvermeidbares Schicksal zu sein. Ein Arzt, der ihre Unterlagen durchging, verglich ihr Leben mit einer Kerze, die bald erlöschen würde – ohne dass es Hoffnung gab. In der Nacht, in der sie verstarb, machte ich mir und ihr ein stilles Versprechen: Ich wollte meinen Beitrag dazu leisten, Antworten und Lösungen für Krebs zu finden.

Auf intellektueller Ebene fasziniert mich Krebs als eine unglaublich komplexe und vielfältige Krankheit, die verschiedene biologische Disziplinen vereint – von der Forschung an Zellsignalen, der Genetik und Entzündungsforschung bis hin zur Immunologie und der Zelltodforschung. Die Forschung an Krebs weckt die biologische Neugierde, das ist für mich weiterhin eine enorme Motivation. Die Mechanismen hinter Metastasierung, Therapieresistenz und Immunflucht erfordern ein tiefgehendes Verständnis zellulärer und molekularer Prozesse. Es ist nicht nur die emotionale Motivation, sondern auch ein tief verwurzelter wissenschaftlicher Antrieb, der mich dazu bewegt, die komplexen Zusammenhänge der Krebsbiologie zu erforschen.

Sie haben viele Jahre in London gelebt und gearbeitet. Was macht Köln für Sie als Forschungsstandort attraktiv?

Ich bin nach Köln gezogen, als die Stadt sich gerade zu einem wichtigen europäischen Zentrum der Krebsforschung entwickelte – besonders in den Bereichen, die sich mit der Erforschung des Zelltods und der Erforschung von Entzündungsprozessen beschäftigen, den Hauptthemen meiner Forschung. Das war eine großartige Gelegenheit, Teil einer dynamischen und innovativen wissenschaftlichen Gemeinschaft zu werden. Köln hat mich mit seiner starken interdisziplinären Zusammenarbeit und dem Fokus auf komplexe Krankheitsmechanismen, einschließlich Krebs, überzeugt. Die Stadt bietet ein hochdynamisches Forschungsumfeld mit einigen der führenden Experten auf dem Gebiet der Zellbiologie und Krebsforschung.

Außerdem gibt es hier eine enge Vernetzung verschiedener Forschungsgruppen und Konsortien, die sich gemeinsam dafür einsetzen, wissenschaftliche Erkenntnisse in klinische Anwendungen zu überführen. In London wäre das in dieser Form nicht möglich gewesen, da die Forschung oft stärker auf einzelne Institute konzentriert ist und die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Einrichtungen weniger intensiv stattfindet. Köln hingegen setzt stark auf interdisziplinäre Partnerschaften und darauf, Forschungsergebnisse schnell vom Labor in die klinische Praxis zu bringen. Teil eines Netzwerks zu sein, das Wissensaustausch, Zusammenarbeit und schnelle wissenschaftliche Fortschritte fördert, ist für mich ein unschätzbarer Vorteil im Kampf gegen Krebs.

„Teil eines Netzwerks zu sein, das Wissensaustausch, Zusammenarbeit und schnelle wissenschaftliche Fortschritte fördert, ist für mich ein unschätzbarer Vorteil im Kampf gegen Krebs.“

Dr. Gianmaria Liccardi

An welchen spezifischen Fragestellungen arbeiten Sie und Ihr Team derzeit?

Das genetische Material, das jede Zelle in unserem Körper charakterisiert, ist strikt auf einen bestimmten Bereich, den Zellkern, beschränkt. Bei vielen entzündlichen Erkrankungen, insbesondere bei Krebs, befindet sich DNA jedoch auch oft außerhalb des Zellkerns, im Zytosol. Diese fehlerhafte Akkumulation scheint eine Folge der charakteristischen Instabilität von Krebszellen zu sein und bietet ihnen einen klaren Überlebensvorteil sowie eine erhöhte Resistenz gegenüber Therapien.

Unsere Forschung konzentriert sich darauf, zu verstehen, wie dieser Prozess zur Krebsprogression und -etablierung beiträgt, um Schwachstellen zu identifizieren, die für eine verbesserte Therapie getestet werden können. Besonders interessiert uns die Rolle des Proteins STING (Stimulator of Interferon Genes) in Krebszellen und seine Beteiligung an der Erkennung von DNA-Akkumulation im Zytosol. Es ist bekannt, dass STING Immunreaktionen reguliert und Signalwege aktiviert, die zum Zelltod von Krebszellen führen können.

Unser höchstes Ziel ist es, zu entschlüsseln, wie diese Mechanismen zur therapeutischen Resistenz und Immunevasion von Krebs beitragen. Durch das Verständnis der molekularen Grundlagen dieser Prozesse hoffen wir, neue Biomarker für die Therapieüberwachung sowie innovative therapeutische Angriffspunkte zu identifizieren, die die Behandlungsstandards für Krebspatienten – insbesondere für Patienten mit metastasierenden oder therapieresistenten Tumoren – verbessern könnten.

Was ist der besondere Ansatz des CANTAR-Forschungsnetzwerks?

Das CANTAR-Forschungsnetzwerk zeichnet sich durch seinen starken kollaborativen Ansatz zwischen den Partnerinstitutionen aus. Eine seiner größten Stärken ist die Vielfalt an Expertisen – von der Grundlagenforschung bis hin zu klinischen Anwendungen. Dieser interdisziplinäre Ansatz ermöglicht es Forschenden, ihre spezifischen Fähigkeiten, Techniken und Modelle zu kombinieren, um gemeinsame Forschungsziele effektiver zu erreichen. Dadurch können wissenschaftliche Entdeckungen schneller vorangetrieben und neue Ideen rasch getestet werden.

Ein weiterer zentraler Aspekt ist der Fokus auf Kooperation über verschiedene Institutionen hinweg. Der schnelle Austausch von Daten und die enge Zusammenarbeit zwischen den Einrichtungen sind entscheidend für bahnbrechende Erkenntnisse. In meiner eigenen Arbeit bedeutet das, dass ich Zugang zu einer Vielzahl modernster Techniken und Modellsysteme habe, die in einem einzelnen Labor möglicherweise nicht verfügbar wären. Dank der interdisziplinären Struktur des CANTAR-Netzwerks bleiben Forschungsergebnisse nicht isoliert, sondern können schnell vom Labor in die klinische Praxis überführt werden – mit direktem Nutzen für die Patienten.

„Dank der interdisziplinären Struktur des CANTAR-Netzwerks bleiben Forschungsergebnisse nicht isoliert, sondern können schnell vom Labor in die klinische Praxis überführt werden – mit direktem Nutzen für die Patienten.“

Dr. Gianmaria Liccardi

Wie profitiert die Krebsforschung von der Förderung des Ministeriums für Kultur und Wissenschaft in Nordrhein-Westfalen (MKW NRW)?

Die Förderung des MKW NRW spielt eine entscheidende Rolle für unsere Krebsforschung. Sie ermöglicht es uns, unsere Studien insbesondere im Bereich genetisch modifizierter Mausmodelle für Krebs- und Entzündungsforschung auszuweiten. Die finanziellen Mittel erlauben es uns, komplexe biologische Fragestellungen zu untersuchen und neue Therapieansätze zu testen – etwas, das ohne diese Unterstützung kaum realisierbar wäre, da die Haltung von Tiermodellen, langfristige Studien und moderne molekulare Analysen sehr kostenintensiv sind.
Darüber hinaus erleichtert die Förderung die Etablierung von Kooperationsnetzwerken und interdisziplinären Forschungsansätzen, die für die moderne Krebsforschung essenziell sind. Durch diese Mittel können wir effektiver mit klinischen Forschern und der Pharmaindustrie zusammenarbeiten, um sicherzustellen, dass unsere Erkenntnisse nicht nur theoretisch bleiben, sondern in die Praxis überführt werden.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Förderung von Vernetzung und Austausch innerhalb des CANTAR-Forschungsnetzwerks. CANTAR bringt Wissenschaftler aus verschiedenen Fachrichtungen und Karrierestufen zusammen und schafft eine Umgebung, in der Zusammenarbeit und Innovation gefördert werden. Regelmäßige Retreats, Seminare und Symposien sind zentrale Bestandteile dieses Netzwerks, insbesondere für junge Forschende wie Postdocs und Doktoranden, die hier wertvolle Kontakte knüpfen und Ideen austauschen können. Die Organisation solcher Veranstaltungen ist jedoch mit erheblichen Kosten verbunden. Ohne ausreichende finanzielle Unterstützung könnten wir weder die Qualität noch die Häufigkeit dieser Treffen aufrechterhalten.
Kurz gesagt: Die Förderung des MKW NRW sichert nicht nur unsere Forschung, sondern ermöglicht es uns, eine dynamische, kollaborative Forschungsumgebung zu schaffen, die die großen Herausforderungen der Krebsforschung effektiv angehen kann.

Was sind Ihre langfristigen Ziele und Visionen für die Krebsforschung?

Meine langfristige Vision für die Krebsforschung ist eine Welt, in der Krebs nicht mehr als unheilbare, tödliche Krankheit angesehen wird, sondern als eine behandelbare und kontrollierbare Erkrankung. Das ultimative Ziel ist es, Therapieansätze zu entwickeln, die es ermöglichen, Krebs so vorhersehbar und effektiv zu behandeln wie andere, gut kontrollierbare Krankheiten.

Ein zentraler Aspekt dieser Vision ist das Verständnis dafür, warum Krebszellen nach einer Behandlung nicht absterben. Wenn wir diese Mechanismen entschlüsseln, können wir gezielt eingreifen und Krebszellen wieder empfindlich für Therapien machen. Besonders Immuntherapien werden dabei eine Schlüsselrolle spielen. Wenn es gelingt, das Immunsystem so zu trainieren, dass es Krebszellen erkennt und zerstört, könnten wir den Körper befähigen, seine eigene Krankheit zu bekämpfen – ähnlich wie er es bei Infektionen tut.

Vor allem die Wechselwirkungen zwischen Krebszellen und dem Immunsystem besser zu verstehen, wird dabei entscheidend sein. Durch eine gezielte Modulation des Immunsystems könnten wir in Zukunft Therapien entwickeln, die Krebs präziser und effektiver bekämpfen – mit weniger Nebenwirkungen als herkömmliche Behandlungen wie Chemotherapie. Meine Hoffnung ist, dass Krebstherapien in Zukunft personalisierter, schonender und wirksamer werden, sodass Krebs keine Todesdiagnose mehr ist, sondern eine Krankheit, die sich behandeln, kontrollieren und möglicherweise sogar heilen lässt.

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CANTAR (CANcerTARgeting) – Innovative Cancer Research in NRW
Interview with Dr. Gianmaria Liccardi

Dr. Gianmaria Liccardi, group leader at the Center for Biochemistry at the University Clinic Cologne, has been an integral part of the CANTAR project since the beginning. In an interview with the DLR Project Management Agency, he provides fascinating insights into his professional journey, his personal motivation, and current research work within the CANTAR network.

Dr. Liccardi, how did you originally get into cancer research and what motivates you to work in this field?

My journey into cancer research began at a very personal level, which shaped not only my career but also my scientific curiosity. When I was very young, I lost my aunt to metastatic colon cancer. She was only 39, with two young children. I was in my first year of undergraduate studies in Molecular Genetics at the University of Sussex, UK at the time. That was the first time I truly experienced the loss of someone close to me, and it shook me profoundly. The part that had the deepest impact was the fact that, despite all efforts, no one had any solutions for her. Her situation felt like an inevitable fate. Her life was compared to a candle destined to be extinguished by one of the clinician examining her charts, and no one could offer any hope. That night, when she passed away, I made a silent promise to myself and to her to contribute to finding answers and solutions for cancer.

On an intellectual level, cancer presents itself as an incredibly complex and multifaceted disease that intertwines different biological fields, from cell signaling, genetics, inflammation, to immune responses and cell death. The biological curiosity that cancer research evokes continues to be an immense motivation for me. The mechanisms behind cancer metastasis, therapeutic resistance, and immune evasion require an intricate understanding of cellular and molecular interactions. It’s not only the emotional motivation but also a deep-rooted intellectual drive that fuels my desire to explore the intricacies of cancer biology.

You lived and worked in London for many years. What makes Cologne attractive to you as a research location?

I moved to Cologne at a time when the city was rapidly emerging as a key European hub for cancer research, particularly in the fields of cell death and inflammation which are the central themes of my lab’s research. This presented an excellent opportunity to be part of a vibrant, cutting-edge scientific community. Cologne attracted me with its reputation for fostering interdisciplinary collaboration and its focus on tackling complex disease mechanisms, including cancer. The city is home to a highly dynamic research environment with some of the leading experts in the field of cell death and cancer biology.

Moreover, Cologne offers a rich, immersive environment for studying various cancer types, with access to diverse consortia that promote a communal goal of translating fundamental discoveries into clinical applications. This is something that would not have been possible if I had stayed in London, where the focus is often narrower within a single institute and also very separate amongst the different research institutes. Cologne’s emphasis on cross-disciplinary partnerships and its dedication to translating discoveries from the bench to the bedside were major motivating factors for me to move here. Being part of a network that values knowledge-sharing, collaboration, and swift scientific advancement is invaluable in the pursuit of curing cancer.

What specific questions are you and your team currently working on?

The genetic material that characterises every cell in our body is strictly limited to a specific compartment called nucleus. In many inflammatory diseases, especially in cancer we find that DNA is often found outside of the nucleus in a compartment called cytosol. This erroneous accumulation seems to be the consequence of the inherent instability of cancer cells providing a clear benefit to their survival as well as resistance to therapy. Our research is focused on understanding how this process contributes to cancer progression and establishment to discover vulnerabilities that are then tested for better therapeutic outcome.

We are particularly interested in the role of a protein called STING (Stimulator of Interferon Genes) in cancer cells and its involvement in detecting the accumulation of DNA in the cytosol which has been shown to regulate immune responses and also the activation of pathways that lead to cancer cell death.

Ultimately, our goal is to understand how these mechanisms contribute to therapeutic resistance and immune evasion in cancer. By understanding the molecular underpinnings of these processes, we hope to identify new biomarkers for treatment monitoring and novel therapeutic targets that could improve the standard of care for cancer patients, particularly those with metastatic or treatment-resistant cancers.

What is the special approach of the CANTAR research network?

The CANTAR research network stands out due to the collaborative spirit that is fostered between its partner institutions. The availability of diverse expertise, ranging from basic science to clinical applications, is one of its greatest strengths. The network promotes a highly interdisciplinary approach, allowing researchers to combine their specific skill sets, techniques, and models to address common research goals. This kind of environment accelerates scientific discovery by creating a platform where novel ideas can be tested and advanced quickly.

Moreover, the emphasis on collaborative research, particularly across institutions, enables rapid data sharing and interinstitutional partnerships that are critical for driving new discoveries. In my own work, this means that I can access a broad range of cutting-edge techniques and models that may not be available in any single laboratory. The interdisciplinary nature of the CANTAR network ensures that research does not remain siloed but rather progresses rapidly from the bench to the bedside, impacting patients directly.

How does cancer research benefit from funding by the Ministry of Culture and Science of the State of North Rhine-Westphalia (MKW NRW)?

MKW NRW funding has been pivotal in enabling our research on cancer. The financial support has allowed us to scale our research, particularly in the area of genetically modified murine models for cancer and inflammation studies. MKW funding has provided us with the necessary resources to explore complex biological questions and test new therapeutic strategies that would otherwise be impossible due to the high costs involved in maintaining animal models, conducting long-term studies, and performing advanced molecular analyses.

Furthermore, MKW NRW funding has facilitated the establishment of collaborative networks and interdisciplinary approaches that are essential in modern cancer research. With this funding, we are able to collaborate more effectively with clinical researchers and pharmaceutical companies, ensuring that our basic discoveries can be translated into real-world applications.

Beyond that, one of the unique strengths of CANTAR is its ability to bring together researchers from different faculties and career stages, creating an environment where collaboration and innovation can truly flourish. Regular retreats, seminars, and symposia are at the heart of this effort, providing young scientists – postdocs and PhD students in particular – with opportunities to connect, exchange ideas, and build a network that can shape their careers. However, organizing these events on a regular basis is costly. Without proper funding, we simply wouldn’t be able to maintain the quality or frequency of these interactions. In short, funding doesn’t just sustain the project; it ensures that we’re creating a dynamic, collaborative research community that can tackle the complex challenges of cancer.

What are your long-term goals and visions for cancer research?

My long-term vision for cancer research is to live in a world where cancer is not seen as an unbeatable, fatal disease but rather as a manageable and treatable condition. The ultimate goal is to develop therapeutic strategies that enable us to treat cancer with the same level of ease and predictability as other manageable diseases. This vision is rooted in my belief that understanding how cancer cells fail to die following treatment will provide key answer necessary to rewire these cells rendering them susceptible to cancer treatments. Immunotherapy will be a key element in achieving this shift. By training the immune system to recognize and destroy cancer cells, we can potentially teach the body to fight its own disease, much like it fights off pathogens.

In particular, I believe that a deeper understanding of the interactions between cancer cells and the immune system will be fundamental in this quest. Immune system modulation will be central to creating therapies that target cancer more precisely and effectively, reducing the side effects commonly associated with traditional treatments like chemotherapy. My hope is that, in the future, cancer treatment will be personalized, less invasive, and more effective, ultimately leading to a world where cancer is not a death sentence but a disease that can be managed, treated, and even cured.