Krebsforschung durch Genom-Editierung: Michael Böttcher ist neuer Professor an der Universitätsmedizin Halle

Prof. Dr. Michael Böttcher entwickelt und nutzt molekularbiologische Ansätze zur Editierung menschlicher Genome, um genetische Netzwerke bei Krebs zu untersuchen. Sein Ziel ist es, Biomarker für optimale Entscheidungen in der Krebsbehandlung zu identifizieren und neue therapeutische Angriffspunkte aufzudecken. Seit dem 1. April 2025 ist er Professor für Molekulare Medizin der Signaltransduktion an der Medizinischen Fakultät der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU). Den Grundstein dafür legte er in den vergangenen sechs Jahren mit dem erfolgreichen Abschluss seiner gleichnamigen Juniorprofessur.

„Wir leben im postgenomischen Zeitalter“, erklärt Prof. Michael Böttcher. „In den letzten zwei Jahrzehnten hat die Forschung einen umfassenden Katalog der Mutationen hervorgebracht, die bei menschlichen Krebserkrankungen auftreten können. Von den mehr als 20.000 menschlichen Genen sind nur einige hundert regelmäßig in Krebszellen mutiert. Die große Herausforderung besteht nun darin, die funktionelle Bedeutung dieser Mutationen zu verstehen.“ Ein möglicher Schlüssel zu diesem ehrgeizigen Vorhaben liegt in CRISPR-Technologien zur Genom-Editierung. Das sind Verfahren, um das menschliche Erbgut an vorgegebenen Stellen zu verändern. Der Molekularbiologe setzt dabei unter anderem auf „Prime Editing“ – eine weiterentwickelte CRISPR-Methode mit der sich auch präzise Veränderungen in das Genom einbauen lassen. „Dieses Werkzeug erlaubt uns, die genetischen Veränderungen, die in Tumoren von Patient:innen gefunden wurden, in Krebszellkulturen nachzubauen und dadurch ihre Funktion zu untersuchen.“

Da die individuelle Analyse von krebsassoziierten genetischen Veränderungen extrem zeitaufwändig wäre, entwickeln er und sein Team sogenannte ‚gepoolte genetische Screening-Ansätze‘. Damit kann in einem einzigen Experiment die Funktion von hunderttausenden Mutationen gleichzeitig analysiert werden, etwa indem man editierte Zellen einem Medikament aussetzt. So lassen sich Mutationen finden, die eine Therapie unwirksam machen. „Werden solche genetischen Veränderungen bei zukünftigen Krebspatient:innen gefunden, könnten sie als prädiktive Biomarker helfen, das Therapie-Ansprechen vorherzusagen. Das ist eine entscheidende Voraussetzung für die personalisierte Krebsmedizin. Darüber hinaus nutzen wir verschiedene CRISPR-Werkzeuge wie Cas9, Cas12a und Cas13d, um gezielt mehrere Gene gleichzeitig auszuschalten. So können wir herausfinden, welche Genkombinationen für das Überleben von Krebszellen besonders entscheidend sind – und damit potentielle Angriffspunkte für neue Therapien identifizieren“, so der 46-Jährige.

Die gewonnenen Erkenntnisse über genetische Interaktionen überträgt er im Labor auf klinisch relevante Tumormodelle, die aussagekräftigere Tests erlauben. Dafür nutzt seine Arbeitsgruppe von Patient:innen stammende Tumororganoid-Kulturen, die in enger Kooperation mit Kliniken des Universitätsklinikums Halle angelegt werden. Derzeit liegt der Fokus vor allem auf schwer zu behandelnden Krebserkrankungen wie metastasiertem Darmkrebs oder Bauchspeicheldrüsenkrebs. „Unsere Methoden zur Identifikation von prädiktiven Biomarkern und neuer Zielstrukturen für kombinatorische Therapieansätze lassen sich auch auf andere Krebserkrankungen übertragen“, betont Böttcher.

Michael Böttcher studierte Biologie an der Universität Freiburg und schloss seine Diplomarbeit zunächst in der Pflanzenforschung am Australian Center for Plant Functional Genomics in Adelaide (Australien) ab. Für seine Promotion wechselte er 2006 thematisch an das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) und die Universität Heidelberg. Ab 2010 war er als Postdoktorand am DKFZ tätig und ab 2014 für drei Jahre an der University of California San Francisco (USA), wo er erstmals mit CRISPR-Methoden arbeitete. Ab 2017 forschte er am Max-Planck-Institut für Molekulare Genetik in Berlin und übernahm Ende 2018 eine Projektleitung für humane Genom-Editierung am Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie im Labor von Prof. Emmanuelle Charpentier, einer der Entwicklerinnen von CRISPR.

Prof. Dr. Heike Kielstein, Dekanin der Medizinischen Fakultät der MLU, erklärt: „Mit Prof. Dr. Michael Böttcher hat die Universitätsmedizin Halle einen Wissenschaftler gewonnen, der Innovationen auf dem Gebiet der Genom-Editierung vorantreibt und für die translationale Forschung in der Präzisionsonkologie nutzt. Die Nähe zu den Universitätskliniken, eine Biobank vor Ort und die methodische Vernetzung mit anderen Fakultäten und in Forschungsverbünden der Universität bieten hier hervorragende Voraussetzungen, um seine Arbeit auf dem Gebiet der Molekularen Medizin zu fördern.“

Foto Universitätsmedizin.