Forschungsgruppe Prof. Dr. Melek Canan Arkan

Diät, Energiemetabolismus und Krebs

Stoffwechselentgleisungen bei Krebs

Krebs ist gekennzeichnet durch eine Dysregulation der Signalwege, die Proliferation, Zelltod, tumorfördernde Entzündungen und bioenergetische Wege orchestrieren. Unsere Studien konzentrieren sich auf die Aufklärung des Wirts- und Tumor-Energiestoffwechsels bei Bauchspeicheldrüsen- und Darmkrebs, die Beschreibung der kritischen Veränderungen, die während der Krankheit und der Therapie stattfinden und die gezielte genetische oder pharmakologische Beeinflussung der metabolischen Verwundbarkeit von Tumorzellen in relevanten präklinischen Modellen mit Hilfe von Mäusen und 3D-Organoiden, die einen diagnostischen Wert haben und das Ansprechen auf die Therapie beeinflussen können.

Bildgebung bei Krebs

Ein spätes Stadium der Erkrankung, eine unzureichende Diagnose und Therapieresistenz sind die häufigsten Ursachen für eine erhöhte Sterblichkeit bei Krebspatient:innen. Unsere Studien zielen darauf ab, verlässliche Biomarker für die Früherkennung zu identifizieren und Ansätze zu entwickeln, die auf definierte Veränderungen während bestimmter Stadien der Tumorentwicklung, der Progression und der Therapie abzielen, um Bioimaging mit Hilfe von MRI-detektierbaren intelligenten Sonden durchzuführen.

Ernährung, Mikrobiom, zirkadiane Uhr und Krebs

Der menschliche Darm wird von Milliarden von Bakterien bewohnt, die wesentlich zur Regulierung der Stoffwechselfunktionen und der Immunhomöostase beitragen. Die Dynamik der mikrobiellen Gemeinschaft ist von entscheidender Bedeutung, da die Zusammensetzung und das Funktionsprofil der Mikrobiota die Anfälligkeit für Krebs und das Ansprechen auf eine Therapie beeinflussen. Die Ernährung kann direkt oder indirekt das Mikrobiom modulieren und eine entscheidende Rolle für den Krankheitsverlauf spielen. Unsere Studien zielen darauf ab, den Einfluss der Nahrungsaufnahme auf die Struktur und Funktion der Mikrobiota während der Krebserkrankung und der Therapie zu entschlüsseln. Wir klären, ob die Präzisionsernährung durch die Regulierung des Mikrobioms den Weg für individualisierte Interventionen bei Krebs ebnen kann.

 

Team

Prof. Dr. Canan Arkan

Prof. Dr. Canan Arkan

Gruppenleiterin

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Asude Callak Kirisözü

Doktorandin

Alan Guichard

Alan Guichard

Research Technician

Zeynep Sena Karahan

Zeynep Sena Karahan

Doktorandin

Angeles Macias Pardo

Angeles Macias Pardo

Labmanager/Research Assistant

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Anna Zinoveva

Doktorandin

Ausgewählte Publikationen

The intricate connection between diet, microbiota, and cancer: A jigsaw puzzle. 
Arkan MC. Semin Immunol. 2017 Aug;32:35-42. doi: 10.1016/j.smim.2017.08.009. Epub 2017 Sep 1. PMID: 28870704 Review. 


Cancer: Fat and the fate of pancreatic tumours. 
Arkan MC. Nature. 2016 Aug 11;536(7615):157-8. doi: 10.1038/nature19419. Epub 2016 Aug 3. PMID: 27487208 


High-fat-diet-mediated dysbiosis promotes intestinal carcinogenesis independently of obesity. 
Schulz MD, Atay C, Heringer J, Romrig FK, Schwitalla S, Aydin B, Ziegler PK, Varga J, Reindl W, Pommerenke C, Salinas-Riester G, Böck A, Alpert C, Blaut M, Polson SC, Brandl L, Kirchner T, Greten FR, Polson SW, Arkan MC. Nature. 2014 Oct 23;514(7523):508-12. doi: 10.1038/nature13398. Epub 2014 Aug 31. PMID: 25174708 Free PMC article. 


Inflammation and mitochondrial fatty acid beta-oxidation link obesity to early tumor promotion. 
Khasawneh J, Schulz MD, Walch A, Rozman J, Hrabe de Angelis M, Klingenspor M, Buck A, Schwaiger M, Saur D, Schmid RM, Klöppel G, Sipos B, Greten FR, Arkan MC. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009 Mar 3;106(9):3354-9. doi: 10.1073/pnas.0802864106. Epub 2009 Feb 10. PMID: 19208810 

  • Florian R Greten
  • Melek C Arkan

Gut microbial carcinogen metabolism: another avenue to cancer

Signal Transduct Target Ther. 2024 Oct 28;9(1):297. doi: 10.1038/s41392-024-02015-8.

NO ABSTRACT

PMID:39468009 | PMC:PMC11519342 | DOI:10.1038/s41392-024-02015-8

  • Mark Schmitt
  • Fatih Ceteci
  • Jalaj Gupta
  • Marina Pesic
  • Tim W Böttger
  • Adele M Nicolas
  • Kilian B Kennel
  • Esther Engel
  • Matthias Schewe
  • Asude Callak Kirisözü
  • Valentina Petrocelli
  • Yasamin Dabiri
  • Julia Varga
  • Mallika Ramakrishnan
  • Madina Karimova
  • Andrea Ablasser
  • Toshiro Sato
  • Melek C Arkan
  • Frederic J de Sauvage
  • Florian R Greten

Colon tumour cell death causes mTOR dependence by paracrine P2X4 stimulation

Nature. 2022 Dec;612(7939):347-353. doi: 10.1038/s41586-022-05426-1. Epub 2022 Nov 16.

ABSTRACT

Solid cancers exhibit a dynamic balance between cell death and…

  • Serkan I Göktuna
  • Ozge Canli
  • Julia Bollrath
  • Alexander A Fingerle
  • David Horst
  • Michaela A Diamanti
  • Charles Pallangyo
  • Moritz Bennecke
  • Tim Nebelsiek
  • Arun K Mankan
  • Roland Lang
  • David Artis
  • Yinling Hu
  • Thomas Patzelt
  • Jürgen Ruland
  • Thomas Kirchner
  • M Mark Taketo
  • Alain Chariot
  • Melek C Arkan
  • Florian R Greten

IKKα Promotes Intestinal Tumorigenesis by Limiting Recruitment of M1-like Polarized Myeloid Cells

Cell Rep. 2022 Mar 1;38(9):110471. doi: 10.1016/j.celrep.2022.110471.

NO ABSTRACT

PMID:35235803 | DOI:10.1016/j.celrep.2022.110471

  • Adele M Nicolas
  • Marina Pesic
  • Esther Engel
  • Paul K Ziegler
  • Markus Diefenhardt
  • Kilian B Kennel
  • Florian Buettner
  • Claire Conche
  • Valentina Petrocelli
  • Eiman Elwakeel
  • Andreas Weigert
  • Anna Zinoveva
  • Maximilian Fleischmann
  • Björn Häupl
  • Cem Karakütük
  • Hanibal Bohnenberger
  • Mohammed H Mosa
  • Lars Kaderali
  • Jochen Gaedcke
  • Michael Ghadimi
  • Franz Rödel
  • Melek C Arkan
  • Thomas Oellerich
  • Claus Rödel
  • Emmanouil Fokas
  • Florian R Greten

Inflammatory fibroblasts mediate resistance to neoadjuvant therapy in rectal cancer

Cancer Cell. 2022 Feb 14;40(2):168-184.e13. doi: 10.1016/j.ccell.2022.01.004. Epub 2022 Feb 3.

ABSTRACT

Standard cancer therapy targets tumor cells without considering…

  • Paul K Ziegler
  • Julia Bollrath
  • Charles K Pallangyo
  • Takaji Matsutani
  • Özge Canli
  • Tiago De Oliveira
  • Michaela A Diamanti
  • Nina Müller
  • Jaba Gamrekelashvili
  • Tracy Putoczki
  • David Horst
  • Arun K Mankan
  • Meryem G Öner
  • Susanna Müller
  • Josef Müller-Höcker
  • Thomas Kirchner
  • Julia Slotta-Huspenina
  • M Mark Taketo
  • Thomas Reinheckel
  • Stefan Dröse
  • Andrew C Larner
  • Winfried S Wels
  • Matthias Ernst
  • Tim F Greten
  • Melek C Arkan
  • Thomas Korn
  • Dagmar Wirth
  • Florian R Greten

Mitophagy in Intestinal Epithelial Cells Triggers Adaptive Immunity during Tumorigenesis

Cell. 2018 Jun 28;174(1):88-101.e16. doi: 10.1016/j.cell.2018.05.028. Epub 2018 Jun 14.

ABSTRACT

In colorectal cancer patients, a high density of cytotoxic CD8+ T cells…

Autor Melek Canan Arkan

The intricate connection between diet, microbiota, and cancer: A jigsaw puzzle

Semin Immunol. 2017 Aug;32:35-42. doi: 10.1016/j.smim.2017.08.009. Epub 2017 Sep 1.

ABSTRACT

The microbial community has a decisive role in determining our health and…

Autor Melek Canan Arkan

Cancer: Fat and the fate of pancreatic tumours

Nature. 2016 Aug 11;536(7615):157-8. doi: 10.1038/nature19419. Epub 2016 Aug 3.

NO ABSTRACT

PMID:27487208 | DOI:10.1038/nature19419

  • Manon D Schulz
  • Ciğdem Atay
  • Jessica Heringer
  • Franziska K Romrig
  • Sarah Schwitalla
  • Begüm Aydin
  • Paul K Ziegler
  • Julia Varga
  • Wolfgang Reindl
  • Claudia Pommerenke
  • Gabriela Salinas-Riester
  • Andreas Böck
  • Carl Alpert
  • Michael Blaut
  • Sara C Polson
  • Lydia Brandl
  • Thomas Kirchner
  • Florian R Greten
  • Shawn W Polson
  • Melek C Arkan

High-fat-diet-mediated dysbiosis promotes intestinal carcinogenesis independently of obesity

Nature. 2014 Oct 23;514(7523):508-12. doi: 10.1038/nature13398. Epub 2014 Aug 31.

ABSTRACT

Several features common to a Western lifestyle, including obesity and low…

  • Serkan I Göktuna
  • Ozge Canli
  • Julia Bollrath
  • Alexander A Fingerle
  • David Horst
  • Michaela A Diamanti
  • Charles Pallangyo
  • Moritz Bennecke
  • Tim Nebelsiek
  • Arun K Mankan
  • Roland Lang
  • David Artis
  • Yinling Hu
  • Thomas Patzelt
  • Jürgen Ruland
  • Thomas Kirchner
  • M Mark Taketo
  • Alain Chariot
  • Melek C Arkan
  • Florian R Greten

IKKα promotes intestinal tumorigenesis by limiting recruitment of M1-like polarized myeloid cells

Cell Rep. 2014 Jun 26;7(6):1914-25. doi: 10.1016/j.celrep.2014.05.006. Epub 2014 May 29.

ABSTRACT

The recruitment of immune cells into solid tumors is an essential…

  • Ning Li
  • Xuefeng Wu
  • Ryan G Holzer
  • Jun-Hee Lee
  • Jelena Todoric
  • Eek-Joong Park
  • Hisanobu Ogata
  • Anna S Gukovskaya
  • Ilya Gukovsky
  • Donald P Pizzo
  • Scott VandenBerg
  • David Tarin
  • Ciǧdem Atay
  • Melek C Arkan
  • Thomas J Deerinck
  • Jorge Moscat
  • Maria Diaz-Meco
  • David Dawson
  • Mert Erkan
  • Jörg Kleeff
  • Michael Karin

Loss of acinar cell IKKα triggers spontaneous pancreatitis in mice

J Clin Invest. 2013 May;123(5):2231-43. doi: 10.1172/JCI64498. Epub 2013 Apr 8.

ABSTRACT

Chronic pancreatitis is an inflammatory disease that causes progressive…

  • Sarah Schwitalla
  • Alexander A Fingerle
  • Patrizia Cammareri
  • Tim Nebelsiek
  • Serkan I Göktuna
  • Paul K Ziegler
  • Ozge Canli
  • Jarom Heijmans
  • David J Huels
  • Guenievre Moreaux
  • Rudolf A Rupec
  • Markus Gerhard
  • Roland Schmid
  • Nick Barker
  • Hans Clevers
  • Roland Lang
  • Jens Neumann
  • Thomas Kirchner
  • Makoto M Taketo
  • Gijs R van den Brink
  • Owen J Sansom
  • Melek C Arkan
  • Florian R Greten

Intestinal tumorigenesis initiated by dedifferentiation and acquisition of stem-cell-like properties

Cell. 2013 Jan 17;152(1-2):25-38. doi: 10.1016/j.cell.2012.12.012. Epub 2012 Dec 27.

ABSTRACT

Cell-type plasticity within a tumor has recently been suggested to cause a…

  • Gitta M Seleznik
  • Theresia Reding
  • Franziska Romrig
  • Yasuyuki Saito
  • Alexander Mildner
  • Stephan Segerer
  • Li-Kang Sun
  • Stephan Regenass
  • Maciej Lech
  • Hans-Joachim Anders
  • Donal McHugh
  • Teru Kumagi
  • Yoichi Hiasa
  • Carolin Lackner
  • Johannes Haybaeck
  • Eliane Angst
  • Aurel Perren
  • Maria Luisa Balmer
  • Emma Slack
  • Andrew MacPherson
  • Markus G Manz
  • Achim Weber
  • Jeffrey L Browning
  • Melek Canan Arkan
  • Thomas Rülicke
  • Adriano Aguzzi
  • Marco Prinz
  • Rolf Graf
  • Mathias Heikenwalder

Lymphotoxin β receptor signaling promotes development of autoimmune pancreatitis

Gastroenterology. 2012 Nov;143(5):1361-1374. doi: 10.1053/j.gastro.2012.07.112. Epub 2012 Aug 2.

ABSTRACT

BACKGROUND & AIMS: Little is known about the pathogenic…

  • Melanie Scheibel
  • Bettina Klein
  • Heidrun Merkle
  • Manon Schulz
  • Ralph Fritsch
  • Florian R Greten
  • Melek C Arkan
  • Günter Schneider
  • Roland M Schmid

IkappaBbeta is an essential co-activator for LPS-induced IL-1beta transcription in vivo

J Exp Med. 2010 Nov 22;207(12):2621-30. doi: 10.1084/jem.20100864. Epub 2010 Oct 25.

ABSTRACT

Inhibitor of κB (IκB) β (IκBβ) represents one of the major primary…

  • Melek C Arkan
  • Florian R Greten

IKK- and NF-κB-mediated functions in carcinogenesis

Curr Top Microbiol Immunol. 2011;349:159-69. doi: 10.1007/82_2010_97.

ABSTRACT

Since the initial cloning of RelA and its close relationship to c-Rel, the cellular…

  • Moritz Bennecke
  • Lydia Kriegl
  • Monther Bajbouj
  • Kristin Retzlaff
  • Sylvie Robine
  • Andreas Jung
  • Melek C Arkan
  • Thomas Kirchner
  • Florian R Greten

Ink4a/Arf and oncogene-induced senescence prevent tumor progression during alternative colorectal tumorigenesis

Cancer Cell. 2010 Aug 9;18(2):135-46. doi: 10.1016/j.ccr.2010.06.013.

ABSTRACT

Colonic cancers with a serrated morphology have been proposed to comprise a molecularly…

News

Professorin für Tumormetabolismus: Canan Arkan

Canan Arkan wird Professorin für Tumormetabolismus am LOEWE-Zentrum FCI & Georg-Speyer-Haus

02.08.2023 Arkan

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Ph.D. Position in Microbiome, Cancer, and Circadian Rhythm Research

This fully-funded PhD position by the FCI focuses on exploring how the human microbiome interacts with circadian biology to…

Ph.D. Position in Microbiome-derived Factors on CAR-T Cell Therapy Research

This fully-funded Ph.D. position aims to explore how the human microbiome influences cancer biology and immunotherapy,…

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