Aktuelle Pressemitteilungen

Protein-Kick stärkt Babys Darm

Postnatale Supplementierung mit S100a8/a9-Alarminen verbessert die durch Mangelernährung verursachte Enteropathie

Das Team der Abteilung Translationale Pädiatrie des Uniklinikums Würzburg (UKW) identifiziert in der Fachzeitschrift Nature Communications den Mangel an S100a8/a9 als entscheidenden pathogenetischen Faktor der durch mütterliche Mangelernährung induzierten Enteropathie und zeigt, dass eine einmalige Gabe des Proteins S100a8 direkt nach der Geburt ausreicht, um die Etablierung dieser Darmerkrankung zu verhindern und damit vor dem sonst lebenslang erhöhten Risiko für Darminfektionen und Darmentzündungen zu schützen.

 

Das Bild zeigt eine mikroskopische Aufnahmen von immunfluoreszenzgefärbten Zellen eines Mausdarms.
Immunfluoreszenzfärbung eines Mausdarms. Gefärbt wurden Marophagen (grün) und S100A8/A9 (rot), ein Protein das vor allem in myeloiden Zellen vorkommt. © Julia Heckmann / UKW
Collage aus Porträtbildern von Dorothee Viemann und Julia Heckmann
Prof. Dr. Dorothee Viemann (links) und Julia Heckmann haben Kolleginnen und Kollegen von der Translationalen Pädiatrie am Universitätsklinikum Würzburg (UKW) und vom Institut für Biomedizinische Forschung der Universität della Svizzera Italiana welchen Einfluss eine mütterliche Mangelernährung auf die Gesundheit des Kindes, insbesondere auf die Darmentwicklung, hat. © UKW-Collage
Die gelernte Kinderkrankenschwester Sylvia Königer holt die zuvor abgepumpte Muttermilch aus dem Kühlschrank.
In der Würzburger Universitäts-Kinderklinik stellt das Ernährungszentrum für Säuglinge sicher, dass Früh- und Neugeborene rund um die Uhr die Milch der eigenen Mutter erhalten. Die zuvor abgepumpte Muttermilch wird unter strengsten hygienischen Auflagen behandelt, in Flaschen oder Spritzen gefüllt, etikettiert und ausgeliefert. Je nach ärztlicher Anweisung können patientenindividuell Supplemente, wie Fette, Kohlehydrate und Eiweiße, zugesetzt werden. © Kirstin Linkamp / UKW

Würzburg. Weltweit leiden Millionen von Kindern Mangelernährung und den damit verbundenen gesundheitlichen Folgen. Dazu gehört auch die sogenannte umweltbedingte Enteropathie („environmental enteropathy“, altgriechisch énteron für Darm und páthos für Leiden). Bisher wurde angenommen, dass diese chronische Darmentzündung durch unhygienische Lebensbedingungen, häufige Aufnahme von Krankheitserregern und ein ungünstiges Darmmikrobiom verursacht wird. Die bei Mangelernährung auftretende Enteropathie führt zu einer verminderten Aufnahmefähigkeit des Darms für Nährstoffe und damit zusätzlichen Verstärkung der Mangelernährung - ein Teufelskreis. 

Prof. Dr. Dorothee Viemann, Leiterin der Translationalen Pädiatrie am Universitätsklinikum Würzburg (UKW), untersuchte mit ihrem Team und einer Schweizer Forschergruppe vom Institut für Biomedizinische Forschung der Universität della Svizzera Italiana, welchen Einfluss eine mütterliche Mangelernährung auf die Gesundheit des Kindes, insbesondere auf die Darmentwicklung, hat. Die Ergebnisse wurden jetzt in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht. 

Körpereigene Proteine S100A8/A9 kommen in hohen Mengen in Muttermilch vor

„Wir konnten im Mausmodell zeigen, dass eine Mangelernährung der Mutter ausreicht, um beim Neugeborenen schon während der Stillzeit eine Darmentzündung auszulösen. Eine wichtige Rolle spielen dabei die körpereigenen Proteine S100A8/A9. Diese kommen in der Muttermilch in großen Mengen vor, sind aber bei Mangelernährung der Mutter deutlich reduziert“, berichtet Erstautorin Julia Heckmann. Die Doktorandin hatte bereits ihre Masterarbeit in Biomedizin an der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) bei der Neonatologin und Immunologin Dorothee Viemann geschrieben und war vor drei Jahren mit ihrer Professorin nach Würzburg gewechselt, um sich auch in ihrer Doktorarbeit mit den Proteinen der S100-Familie und ihrer ambivalenten Funktion zu beschäftigen. Denn die so genannten Alarmin-Proteine, die bei Stress oder Zellschäden als Gefahrensignal freigesetzt werden, tragen dazu bei, entzündungsfördernde Prozesse sowohl zu regulieren als auch zu verstärken. 

Alarmine beeinflussen die Entwicklung der Darmflora und des Immunsystems nach der Geburt 

Dorothee Viemann beschrieb bereits während ihrer Tätigkeit in Hannover die Rolle von S100-Alarminen in der Regulation der körpereigenen Abwehr von Neugeborenen. S100-Alarmine sorgen dafür, dass das Immunsystem von Säuglingen in den Monaten nach der Geburt zunächst ganz bewusst mit angezogener Handbremse läuft. Zum einen, damit sich die körpereigenen Abwehrtruppen nicht in unzählige Scharmützel mit neuen Bakterien und Fremdkörpern verwickeln lassen und dabei starke, lebensgefährliche Entzündungsreaktionen auslösen. Zum anderen, damit sich der Darm mit bestimmten Bakterien besiedeln und das sogenannte Mikrobiom bilden kann. 
„Kindern, die nach der Geburt zu wenig dieser Alarmin-Proteine bilden, fehlt diese Handbremse, weshalb sie ein massiv erhöhtes Risiko für schwere Infektionsverläufe haben. Vor allem bei Frühgeborenen, denen es an S100A8/A9 mangelt, ist das Sepsisrisiko deutlich erhöht“, sagt Dorothee Viemann, die gemeinsam mit dem Direktor der Universitäts-Kinderklinik, Prof. Dr. Christoph Härtel, im Forschungsprojekt PROSPER (Prevention of Sepsis by personalized nutritional S100A8/A9 supplementation to vulnerable neonates) untersucht, ob eine Nahrungsergänzung mit S100A8/A9 Frühgeborene mit niedrigen Alarmin-Spiegeln vor einer Sepsis schützt.

Mehr als 10 Prozent der kindlichen Todesfälle sind auf Darminfektionen zurückzuführen

Doch auch bei Reifgeborenen kann ein Mangel an S100A8/A9 zu chronischen Darmentzündungen und zu einer ungünstigen Keimbesiedlung des Darms führen, wenn eben nicht genügend dieser Alarmine in der Muttermilch vorhanden sind. Dazu kann es kommen, wenn die Mütter z.B. unterernährt oder fehlernährt sind. Die häufigste Form der Unterernährung ist die Protein-Energie-Mangelernährung. Sie führt bei Kindern zu Wachstumsstörungen und macht sie besonders anfällig für Infektionen, insbesondere für Darminfektionen, die für mehr als 10 Prozent der Todesfälle bei Kindern verantwortlich sind.

In ihrer Studie, die von der Bill & Melinda Gates Foundation und dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wurde, legen die Wissenschaftlerinnen den Fokus auf einen Zeitraum, der in der Erforschung umweltbedingter Enteropathien bislang kaum Beachtung fand: die Stillzeit. Das verminderte S100A8/A9 in der Muttermilch mangelernährter Mütter legt den Grundstein für eine lebenslang erhöhte Suszeptibilität, also Empfänglichkeit, für überschießende Darmentzündungen. 

Einmalige Gabe des Proteins S100A8 direkt nach der Geburt schützt vor Darmentzündung

„Unsere aufregendste Entdeckung war, dass eine einmalige Gabe von S100A8 an Neugeborene eine gesunde Darmentwicklung sicherstellt - und zwar lebenslang“, freut sich Julia Heckmann. Eine Nahrungsergänzung mit S100A8 könnte daher eine vielversprechende und einfache Behandlungsmöglichkeit darstellen, um die kindliche Darmentwicklung bei reduzierten S100A8/A9-Spiegeln in der Muttermilch, aber auch generell bei reduzierter oder fehlender Muttermilchzufuhr zu schützen. „Milchersatzprodukte enthalten kein S100A8/A9, sollten aber aufgrund unserer Ergebnisse dringend in Betracht gezogen werden“, rät Dorothee Viemann. 

Präklinische Studie untersucht Wirksamkeit, Sicherheit und Dosierung der Nahrungsergänzung mit S100A8/A9

Ob sich diese Erkenntnisse vom Mausmodell auf den Menschen übertragen lassen, wie wirksam und sicher die Nahrungsergänzung ist und welche Dosierung geeignet ist, untersucht das Team bereits in einer neuen Studie, die vom BMBF gefördert wird. „In der präklinischen Studie wollen wir die Wirkung der Nahrungsergänzung mit S100A8/A9 auf Erkrankungen und das Darmmikrobiom testen, mögliche Nebenwirkungen aufdecken und Dosisempfehlungen für eine klinische Studie geben“, sagt Dorothee Viemann. 

Nachdem der Effekt von S100A8/A9 auf das Immunsystem des Neugeborenen relativ gut verstanden ist, will das Team außerdem untersuchen, wie die Alarmine auf die Epithelzellen der Darmschleimhaut wirken. Die Epithelzellen bilden schließlich die erste Zellschicht im Darm, mit der S100A8/A9 aus der Muttermilch in Kontakt kommt. 

Publikation:
Perruzza, L., Heckmann, J., Rezzonico Jost, T. et al. Postnatal supplementation with alarmins S100a8/a9 ameliorates malnutrition-induced neonate enteropathy in mice. Nat Commun 15, 8623 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-52829-x

Text: Kirstin Linkamp / UKW 
 

Das Bild zeigt eine mikroskopische Aufnahmen von immunfluoreszenzgefärbten Zellen eines Mausdarms.
Immunfluoreszenzfärbung eines Mausdarms. Gefärbt wurden Marophagen (grün) und S100A8/A9 (rot), ein Protein das vor allem in myeloiden Zellen vorkommt. © Julia Heckmann / UKW
Collage aus Porträtbildern von Dorothee Viemann und Julia Heckmann
Prof. Dr. Dorothee Viemann (links) und Julia Heckmann haben Kolleginnen und Kollegen von der Translationalen Pädiatrie am Universitätsklinikum Würzburg (UKW) und vom Institut für Biomedizinische Forschung der Universität della Svizzera Italiana welchen Einfluss eine mütterliche Mangelernährung auf die Gesundheit des Kindes, insbesondere auf die Darmentwicklung, hat. © UKW-Collage
Die gelernte Kinderkrankenschwester Sylvia Königer holt die zuvor abgepumpte Muttermilch aus dem Kühlschrank.
In der Würzburger Universitäts-Kinderklinik stellt das Ernährungszentrum für Säuglinge sicher, dass Früh- und Neugeborene rund um die Uhr die Milch der eigenen Mutter erhalten. Die zuvor abgepumpte Muttermilch wird unter strengsten hygienischen Auflagen behandelt, in Flaschen oder Spritzen gefüllt, etikettiert und ausgeliefert. Je nach ärztlicher Anweisung können patientenindividuell Supplemente, wie Fette, Kohlehydrate und Eiweiße, zugesetzt werden. © Kirstin Linkamp / UKW

Medizinforschungsgesetz stärkt den Forschungsstandort Deutschland

Beschleunigung und Vereinfachung von Genehmigungsverfahren sowie Zulassungsverfahren sind elementar für das Voranbringen von klinischen Prüfungen

Die Deutsche Hochschulmedizin (DHM) begrüßt die heutige Billigung des Medizinforschungsgesetzes (MFG) durch den Bundesrat als wichtigen Schritt auf dem Weg zu einer Stärkung des Forschungsstandorts Deutschland. Die Beschleunigung und Vereinfachung von Genehmigungsverfahren sowie Zulassungsverfahren sind elementar für das Voranbringen von klinischen Prüfungen. Das MFG ist eingebettet in die Pharmastrategie der Bundesregierung, die darauf abzielt, die medizinische Forschung und die pharmazeutische Industrie in Deutschland zu stärken. Dies ist notwendig geworden, weil Deutschland im internationalen Vergleich an Wettbewerbsfähigkeit eingebüßt hat. Das MFG beinhaltet konkrete Maßnahmen zur Verbesserung der Forschungsbedingungen und zur Durchführung klinischer Studien, die in der Verantwortung von Wissenschaft und Industrie liegen.

 „Die Universitätsmedizin ist unverzichtbarer Initiator und Partner bei der Entwicklung von Innovationen für unser Gesundheitswesen. Mit dem MFG werden Anreize gesetzt, klinische Studien durchzuführen, und die Rahmenbedingungen für Forschung werden verbessert. Damit stärkt das MFG den biomedizinischen Forschungsstandort Deutschland und die Arbeit der exzellenten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der deutschen Hochschulmedizin. Eine erfolgreiche und nachhaltige Stärkung der biomedizinischen Forschung ist angesichts des schnellen wissenschaftlichen Fortschritts und mit Blick auf die zukünftige Gesundheitsversorgung ausgesprochen wichtig“, betont Prof. Jens Scholz, 1. Vorsitzender des Verbandes der Universitätsklinika Deutschlands.

Standardvertragsklauseln zur Beschleunigung der Vertragsverhandlungen

Ein wichtiger Bestandteil des neuen Gesetzes ist die Einführung verbindlicher Standardvertragsklauseln. „Wir begrüßen es, dass nun über den Verordnungsweg ein stärkeres Maß an Verbindlichkeit erreicht wird“, erklärt Prof. Matthias Frosch, Präsident des Medizinischen Fakultätentags (MFT). „Als Deutsche Hochschulmedizin haben wir gemeinsam mit weiteren Verbänden aus Industrie und Akademie durch unsere Mustervertragsklauseln ein Angebot zur zügigen Umsetzung gemacht und stehen für weitergehende Unterstützung bereit. Die gezielt gesetzten Anreize für Arzneimittelhersteller zur Durchführung klinischer Studien in Deutschland und zur Zusammenarbeit mit öffentlichen Forschungseinrichtungen sind ein ganz wichtiger Schritt, um den Forschungsstandort Deutschland attraktiver zu machen.”

 

Quelle: Pressemitteilung, Deutsche Hochschulmedizin e.V., 27.09.2024

Ehre und Verpflichtung

Prof. Dr. Hermann Einsele wurde in der Leopoldina und Academia Europaea aufgenommen und erhielt beim 21sten International Myeloma Society Meeting in Rio De Janeiro (Brasilien) als erster Deutscher den „Ken Anderson Basic and Translational Research Award“. Der Preis wird für herausragende Leistungen in der translationalen Myelomforschung verliehen.

 

Porträtfoto von Hermann Einsele im weißen Kittel im Flur des ZIM/ZOM am UKW
Prof. Dr. Hermann Einsele, Direktor der Medizinischen Klinik und Poliklinik II des Universitätsklinikums Würzburg, wurde in der Leopoldina und Academia Europaea aufgenommen. © Daniel Peter
Leo Rasche (links) und Martin Kortüm (rechts) gratulieren beim Kongress Hermann Einsele zum Preis, den er in seinen Händen hält.
Prof. Dr. Hermann Einsele, Direktor der Medizinischen Klinik und Poliklinik II des UKW erhielt beim 21sten International Myeloma Society Meeting in Rio De Janeiro (Brasilien) als erster Deutscher den „Ken Anderson Basic and Translational Research Award“. Hier gratulieren ihm die Leiter der klinischen und translationalen Myelomforschung am UKW, Prof. Dr. Leo Rasche (links) und Prof. Dr. Martin Kortüm (rechts).

Würzburg. Charles Darwin, Marie Curie, Albert Einstein, Emmanuelle Charpentier - sie alle waren oder sind Mitglieder der Leopoldina. Die Nationale Akademie der Wissenschaften zählt zu den ältesten und renommiertesten Wissenschaftsakademien der Welt. Als „Academia Naturae Curiosorum" 1652 in Schweinfurt gegründet, beschäftigten sich die ersten Mitglieder der „Akademie der Naturforscher“ vor allem mit medizinischen und naturwissenschaftlichen Fragen und trugen wesentlich zur wissenschaftlichen Aufklärung bei. Bis heute steht die Leopoldina für wissenschaftliche Exzellenz und interdisziplinären Austausch. Die Nominierung und Wahl zum Mitglied ist sowohl eine Anerkennung des wissenschaftlichen Lebenswerkes als auch eine Plattform, die Wissenschaftslandschaft aktiv mitzugestalten. 

Über die Ehre in den Kreis der rund 1.600 Akademiemitglieder aus 30 Ländern aufgenommen worden zu sein, freut sich gerade ganz besonders Prof. Dr. Hermann Einsele, Direktor der Medizinischen Klinik und Poliklinik II des Universitätsklinikums Würzburg. „Ich freue mich sehr über diese große Anerkennung meiner bisherigen wissenschaftlichen Leistungen und darauf, mich als Mitglied aktiv in die Arbeit dieser traditionsreichen Nationalen Akademie einbringen zu können“, so der Internist und Krebsspezialist. Um ihre Stärke der Akademie zu erhalten, wählt die Leopoldina jedes Jahr in einem mehrstufigen Auswahlverfahren etwa 50 neue Mitglieder.

Verständnis der Wissenschaften in der Öffentlichkeit verbessern und fördern

Die Mitglieder sind in Fachsektionen organisiert, die wiederum vier Klassen mit den Schwerpunkten Naturwissenschaften, Lebenswissenschaften, Medizin sowie Verhaltens-, Sozial- und Geisteswissenschaften zugeordnet sind. Unabhängig von wirtschaftlichen oder politischen Interessen erarbeiten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gesellschaftlich relevante Zukunftsthemen und beraten die deutsche Politik und internationale Institutionen in wichtigen Fragen. Ihre Stellungnahmen zu Themen wie Gesundheit, Klimawandel oder Technologie haben großes Gewicht.
Bereits ein Jahr zuvor, 2023, war Hermann Einsele Mitglied der Academia Europaea geworden. Die 1988 gegründete europäische regierungsunabhängige wissenschaftliche Gesellschaft mit Sitz in London trägt mit vielfältigen Aktivitäten zur Stärkung der europäischen und internationalen Forschung bei und fördert den weltweiten Austausch von Wissen und Innovationen.

„Ken Anderson Basic and Translational Research Award“  

Beim 21. International Myeloma Society Meeting in Rio de Janeiro wurde Hermann Einsele eine weitere Ehre zuteil. Er erhielt als erster Deutscher den „Ken Anderson Basic and Translational Research Award“. Der Preis wird an Forscherinnen und Forscher verliehen, die bedeutende Fortschritte im Verständnis der Biologie des Multiplen Myeloms erzielt haben und deren Arbeiten potenziell klinische Anwendungen oder innovative Behandlungsansätze beeinflussen können. Benannt ist der Preis nach Dr. Kenneth C. Anderson, einem weltweit anerkannten Hämatologen und Experten für das Multiple Myelom am Dana-Farber Cancer Institute in Boston, vergeben wird er von der International Myeloma Foundation (IMF).

An der Zulassung wichtiger Krebstherapien beteiligt 

Die Expertise von Hermann Einsele liegt vor allem im Bereich der Stammzelltransplantation und der Immuntherapien bei hämatologischen Krebserkrankungen. Viele der Entwicklungen, an denen er beteiligt war, haben den klinischen Standard in der Behandlung von Blut- und Knochenmarkkrebs revolutioniert. So war er maßgeblich an der Erforschung und klinischen Entwicklung der CAR-T-Zelltherapie beteiligt, einer innovativen Immuntherapie zur Behandlung bestimmter Krebsarten, insbesondere des Multiplen Myeloms und anderer hämatologischer Malignome. Bei dieser Therapieform werden die T-Zellen der Patientinnen und Patienten genetisch so verändert, dass sie Krebszellen gezielt angreifen können. Einsele war auch führend in der Forschung zur allogenen und autologen Stammzelltransplantation, insbesondere bei der Verbesserung der Transplantationsverfahren und der Bekämpfung von Komplikationen wie Graft-versus-Host-Disease und schweren Infektionen bei immungeschwächten Patientinnen und Patienten. 


Über Hermann Einsele 

Hermann Einsele studierte Humanmedizin an den Universitäten Tübingen, Manchester und London. Im Jahr 1991 wurde er Facharzt für Innere Medizin, 1996 Facharzt für Hämatologie/Onkologie. Einsele habilitierte sich 1992 an der Abteilung für Hämatologie, Onkologie, Rheumatologie und Immunologie der Universität Tübingen und wurde 1999 zum außerplanmäßigen Professor ernannt. Er war Gastprofessor am City of Hope Hospital in Duarte (Kalifornien) und am Fred Hutchinson Cancer Research Center in Seattle. Im Juni 2004 wurde der gebürtige Stuttgarter auf den Lehrstuhl für Innere Medizin der Universität Würzburg berufen. Seit Dezember 2004 ist er Direktor der Medizinischen Klinik und Poliklinik II des Universitätsklinikums Würzburg. Hermann Einsele gehörte sechs Jahre lang dem Präsidium der Julius-Maximilians-Universität (JMU) als Vizepräsident für Forschung und wissenschaftlichen Nachwuchs an und ist in zahlreichen nationalen und internationalen Forschungsverbünden, Beiräten und Gesellschaften aktiv. Seit 2023 ist er Sprecher des Nationalen Centrums für Tumorerkrankungen NCT WERA. 

Im Jahr 2003 erhielt Hermann Einsele den van Bekkum Award, die höchste jährliche europäische Auszeichnung für Forschung auf dem Gebiet der Stammzelltransplantation. Im Jahr 2011 wurde er zum Honorary Fellow des Royal College of Pathology in London gewählt und ein Jahr später, 2012, hielt er die Nobel Lecture Stem Cell Biology/Transplantation, Nobel Forum Karolinska Institute (Schweden). Seit 2014 ist er Mitglied der Akademie der Wissenschaften und der Literatur, Mainz, und seit 2017 wird er regelmäßig als ISI „Highly Cited Researcher“ in der Kategorie Klinische Medizin ausgezeichnet. 2022 erhielt Professor Einsele den renommierten Erasmus Hematology Award der Erasmus Universität Rotterdam (Niederlande) für besondere Leistungen auf dem Gebiet der Immuntherapie von Krebserkrankungen sowie den Bayerischen Verfassungsorden. 2023 wurde er in die Academia Europaea aufgenommen, ein Jahr später in die Leopoldina. Im September 2024 erhielt er als erster Deutscher den  „Ken Anderson Basic and Translational Research Award“. Der Preis wird für herausragende Leistungen in der translationalen Myelomforschung verliehen.

Text: Kirstin Linkamp / UKW 

Porträtfoto von Hermann Einsele im weißen Kittel im Flur des ZIM/ZOM am UKW
Prof. Dr. Hermann Einsele, Direktor der Medizinischen Klinik und Poliklinik II des Universitätsklinikums Würzburg, wurde in der Leopoldina und Academia Europaea aufgenommen. © Daniel Peter
Leo Rasche (links) und Martin Kortüm (rechts) gratulieren beim Kongress Hermann Einsele zum Preis, den er in seinen Händen hält.
Prof. Dr. Hermann Einsele, Direktor der Medizinischen Klinik und Poliklinik II des UKW erhielt beim 21sten International Myeloma Society Meeting in Rio De Janeiro (Brasilien) als erster Deutscher den „Ken Anderson Basic and Translational Research Award“. Hier gratulieren ihm die Leiter der klinischen und translationalen Myelomforschung am UKW, Prof. Dr. Leo Rasche (links) und Prof. Dr. Martin Kortüm (rechts).

Smartwatch als früher Wegweiser in Krebstherapie

Fallbericht zeigt erfolgreiche Synthese von präzisionsmedizinischen Ansätzen und digitalen Biomarkern

Das Uniklinikum Würzburg hat im Journal npj Precision Oncology einen Fall veröffentlicht, der nicht nur die Wirksamkeit des RET-Hemmers Selpercatinib bei einer seltenen Form von Bauchspeicheldrüsenkrebs demonstriert, sondern auch das Potenzial tragbarer Technologien. Smartwatches können die Überwachung von Krebsbehandlungen positiv beeinflussen und so eine schnelle Anpassung der Therapie ermöglichen.

Die Grafik zeigt einen Arm mit Smartwatch und Stufen des Krankheits- und Therapieverlaufs, außerdem ist ein QR-Code zur Studie eingeblendet.
Durch den Einsatz modernster Molekulardiagnostik und personalisierter Krebstherapie konnte ein 56-jähriger Patient mit einem seltenen Bauchspeicheldrüsenkrebs schnelle Fortschritte erzielen. Die Smartwatch spielte dabei eine entscheidende Rolle: Sie überwachte den Krankheitsverlauf engmaschig und erkannte den Therapieerfolg der personalisierten Behandlung durch Analyse von Herzfrequenz und Bewegungsdaten. Diese frühzeitige Erkennung von Verbesserungen ermöglichte eine präzise Anpassung der Therapie, noch bevor herkömmliche Tests Veränderungen zeigten. Ein beeindruckendes Beispiel für die Zukunft der personalisierten Medizin. © Alankreeta Bharali / Vivek Venkataramani
Porträtfoto von Privatdozent Dr. med. Vivek Venkataramani im weißen Kittel
Privatdozent Dr. Vivek Venkataramani ist Arzt für das Molekulare Tumorboard im Zentrum für Personalisierte Medizin des Uniklinikums Würzburg. © Jonas Hahn / Vivek Venkataramani

Würzburg. Seine Smartwatch zeigte ihm schon früh, dass er diesmal auf dem richtigen Weg war - noch bevor konventionelle Methoden wie radiologische Bildgebung und Blutuntersuchungen die Wirksamkeit der Therapie belegen konnten. Der 56-jährige Patient trug den Fitnesstracker bereits bei den vorangegangenen Chemotherapien am Handgelenk. Doch erst bei der präzisionsonkologischen Behandlung, die exakt auf die Eigenschaften seines großzelligen neuroendokrinen Pankreaskarzinoms zugeschnitten war, deuteten die täglich gemessenen Schrittzahlen und der Ruhepuls frühzeitig auf einen Erfolg hin.

Der Fallbericht, den ein Team des Comprehensive Cancer Centers Mainfranken (CCC MF) am Uniklinikum Würzburg (UKW) jetzt im Journal npj Precision Oncology veröffentlicht hat, ist in mehrfacher Hinsicht besonders. Die Publikation zeigt nicht nur die mögliche Wirksamkeit präzisionsonkologischer Behandlungen, sondern auch das medizinisch hilfreiche Potenzial digitaler Instrumente wie Smartwatches. Diese könnten die Überwachung von Krebsbehandlungen positiv beeinflussen und so eine schnelle Anpassung der Therapie ermöglichen.

RET-Inhibitor schaltet gezielt die Wirkung der Genveränderung aus

„Unser Patient litt an einer seltenen Form von Bauchspeicheldrüsenkrebs, bei der wir mit Hilfe einer molekulargenetischen Untersuchung eine Veränderung im Erbgut der Tumorzellen nachweisen konnten. Diese sogenannte RET-Gen-Fusion stimuliert das Wachstum der Tumorzellen“, berichtet Privatdozentin Dr. Barbara Deschler-Baier, Oberärztin am Interdisziplinären Studienzentrum (ISZ) des CCC MF und gemeinsam mit Dr. Markus Krebs Erstautorin der Publikation. 

Das RET-Gen kodiert normalerweise für ein Protein, das bei Zellprozessen wie Wachstum und Differenzierung eine Rolle spielt. Wenn das RET-Gen jedoch mit einem anderen Gen fusioniert, kann dies zu einer abnormalen Aktivierung des RET-Proteins und damit zu unkontrolliertem Zellwachstum und Krebs führen. Ein RET-Inhibitor blockiert die Aktivität dieses abnormalen Proteins und kann so das Tumorwachstum gezielt hemmen. Seit 2024 ist der RET-Inhibitor Selpercatinib von der Europäischen Arzneimittelagentur als Monotherapie für Patientinnen und Patienten mit entsprechend genetisch veränderten Tumoren zugelassen. Die Zulassung basiert auf den Ergebnissen der laufenden Phase-I/II-Studie LIBRETTO-001, an der auch das CCC MF beteiligt ist. Und eben in diese Studie konnte der Patient erfolgreich eingeschlossen werden.

Erfolgreiche Synthese von präzisionsmedizinischen Ansätzen und digitalen Biomarkern

„Bereits wenige Tage nach Beginn der Therapie spürte der Patient eine deutliche Besserung. Die tastbaren Lymphknoten und Weichteilmetastasen waren geschrumpft, er benötigte weniger Morphium und keine Gehhilfe mehr“, berichtet der Projektleiter der Studie, Privatdozent Dr. Vivek Venkataramani. Er war der erste Patient des Onkologen, der seit Mai 2023 das Team der ISZ verstärkt. Bei diesem Fall sei der Vergleich „wie Phönix aus der Asche“ durchaus berechtigt. Denn so einen Fall sehe man in der Onkologie selten. „Das Monitoring mit der Smartwatch unterstrich den Einfluss von Selpercatinib auf die deutlich verbesserte Lebensqualität und bestätigte die Wirksamkeit der Therapie durch verbesserte körperliche Leistungsindikatoren. Die Messung der Schrittzahl und der Herzfrequenz lieferte einen Echtzeit-Einblick in das Aktivitätsniveau und die physiologischen Reaktionen des Patienten.“

Als der Patient seine drei Chemotherapien erhielt, ging jeder Wechsel mit einer Abnahme der Schrittzahl einher, was den zunehmenden Einfluss der Krankheit und der Nebenwirkungen der Behandlung widerspiegelte. Im Gegensatz dazu markierte die Einführung von Selpercatinib eine positive Wende mit einer klaren und schnellen Zunahme der Schrittzahl, was auf eine verbesserte Mobilität und ein Ansprechen auf die Therapie hindeutete. Gleichzeitig wies eine signifikante Abnahme der durchschnittlichen Ruheherzfrequenz auf eine verringerte systemische Belastung und eine Verbesserung des allgemeinen Gesundheitszustands hin.

Der Zustand des Patienten ist seit über einem Jahr stabil, es sind nur noch minimale Restbefunde vorhanden. Er hat keine Schmerzen mehr, nimmt wieder aktiv am Leben teil, treibt Sport, hat einen deutlich besseren Appetit und sein Gewicht hat sich normalisiert.

Fallbericht motiviert Forschende und Behandelnde 

„Unser Fallbericht zeigt, wie moderne Technologien, insbesondere Smartwatches, in der personalisierten Medizin eingesetzt werden können, um Behandlungserfolge schneller und präziser sichtbar zu machen – nicht nur für die Behandelnden, sondern auch für Patientinnen und Patienten“, sagt Vivek Venkataramani. Für die Betroffenen böten diese Geräte die Chance, mögliche körperliche Frühwarnzeichen kontinuierlich zu erfassen und selbstständig im Auge zu behalten. Der Mediziner, der Fallbeispiele wie diese regelmäßig in seinen Vorlesungen „Neues aus der Präzisionsonkologie“ bringt, plant, künftig auch tragbare Technologien, so genannte Wearables, in klinische und akademische Studien zu integrieren und zu evaluieren. 

Barbara Deschler-Baier betont, dass der Fallbericht eine enorme Motivation für Forschende und Behandelnde sei, die personalisierte Diagnostik und Therapie weiter zu verfeinern und möglichst vielen Patientinnen und Patienten zugänglich zu machen: „Genveränderungen wie Fusionen im RET-Gen konnten gelegentlich die Ursache für die Entstehung verschiedener Krebsarten und bieten ideale Angriffspunkte für Präzisionsmedikamente, die gezielt Krebszellen bekämpfen und gesunde Zellen schonen. Fallberichte wie dieser zeigen das Potenzial einer hochmodernen, zielgerichteten Krebstherapie.“

Weiterentwicklung der Präzisionsonkologie

Weltweit und insbesondere in der Universitätsmedizin Würzburg mit dem CCC MF, dem Zentrum für Personalisierte Medizin (ZPM) einschließlich des Molekularen Tumorboards, der Interdisziplinären Studienambulanz (ISZ) und der Early Clinical Trial Unit (ECTU) sowie den Partnern in Erlangen, Regensburg und Augsburg im Rahmen der WERA-Allianz wird mit Hochdruck daran gearbeitet, die Genauigkeit und Wirksamkeit der Krebsbehandlung durch neue innovative Diagnostik und Therapien weiter zu verbessern und möglichst vielen Krebskranken zugänglich zu machen. 
Wichtige Punkte sind dabei die Intensivierung der molekulargenetischen Testung und der Ausbau der molekulargenetischen Analysen. „In unserem interdisziplinären Expertengremium, dem Molekularen Tumorboard, werden jährlich rund 400 Patientenfälle vorgestellt“, berichtet Dr. Markus Krebs, Arzt im Molekularen Tumorboard am UKW. „Durch unsere enge Vernetzung mit den behandelnden Ärztinnen und Ärzten in der Region und die Kooperationen im CCC WERA und NCT WERA sowie den bayern- und bundesweiten Konsortien wie dem Bayerischen Zentrum für Krebsforschung (BZKF) und dem Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) steht die Präzisionsonkologie am UKW immer mehr Patientinnen und Patienten zur Verfügung.“

Publikation:
Deschler-Baier, B.*, Krebs, M* et al. Rapid response to selpercatinib in RET fusion positive pancreatic neuroendocrine carcinoma confirmed by smartwatch. npj Precis. Onc. 8, 167 (2024). https://doi.org/10.1038/s41698-024-00659-x * geteilte Erstautorenschaft 
 

Text: Kirstin Linkamp / UKW 

 

Die Grafik zeigt einen Arm mit Smartwatch und Stufen des Krankheits- und Therapieverlaufs, außerdem ist ein QR-Code zur Studie eingeblendet.
Durch den Einsatz modernster Molekulardiagnostik und personalisierter Krebstherapie konnte ein 56-jähriger Patient mit einem seltenen Bauchspeicheldrüsenkrebs schnelle Fortschritte erzielen. Die Smartwatch spielte dabei eine entscheidende Rolle: Sie überwachte den Krankheitsverlauf engmaschig und erkannte den Therapieerfolg der personalisierten Behandlung durch Analyse von Herzfrequenz und Bewegungsdaten. Diese frühzeitige Erkennung von Verbesserungen ermöglichte eine präzise Anpassung der Therapie, noch bevor herkömmliche Tests Veränderungen zeigten. Ein beeindruckendes Beispiel für die Zukunft der personalisierten Medizin. © Alankreeta Bharali / Vivek Venkataramani
Porträtfoto von Privatdozent Dr. med. Vivek Venkataramani im weißen Kittel
Privatdozent Dr. Vivek Venkataramani ist Arzt für das Molekulare Tumorboard im Zentrum für Personalisierte Medizin des Uniklinikums Würzburg. © Jonas Hahn / Vivek Venkataramani

Erfolgreiche Teilnahme am Jahreskongress der DGAI in Kassel

Vom 11. bis 13. September fand der Jahreskongress der Deutschen Gesellschaft für Anästhesiologie und Intensivmedizin e.V. (DGAI) erstmals im neuen Format statt. Über 2200 Fachleute aus Anästhesiologie, Intensiv-, Notfall- und Schmerzmedizin sowie Palliativmedizin kamen im Kongress Palais in Kassel zusammen, um sich über aktuelle Entwicklungen und Forschungsergebnisse drei Tage lang auszutauschen.

Prof. Wurmb (rechts) erhält die „Rudolf-Frey Medaille“.
Prof. Stoppe (zweiter von links) erhält den „Karl-Thomas-Preis 2024“.

Auch die Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie, Intensivmedizin, Notfallmedizin und Schmerztherapie des Universitätsklinikums Würzburg war mit mehr als zehn Personen stark vertreten. Diese konnten nicht nur mit zahlreichen Vorträgen überzeugen, sondern auch drei renommierte Preise nach Würzburg holen.

Prof. Dr. med. Thomas Wurmb wurde die „Rudolf-Frey Medaille“ für besondere Verdienste auf dem Gebiet der Notfallmedizin und des Rettungswesens verliehen. Diese Ehrung ist seit 1990 die höchste Auszeichnung der DGAI für Persönlichkeiten auf diesem Gebiet.  Überreicht wurde die Medaille vom Präsident der DGAI, Prof. Dr. med. Benedikt Pannen, im Rahmen des feierlichen Präsidentenabends zur Kongresseröffnung.

Prof. Dr. med. Christian Stoppe erhielt den „Karl-Thomas-Preis 2024“ für seine herausragende Studie: „Effect of High-Dose Selenium on Postoperative Organ Dysfunction and Mortality in Cardiac Surgery Patients: The SUSTAIN CSX Randomized Clinical Trial“. Seine länderübergreifende Arbeit untersuchte die Auswirkungen einer hochdosierten Selen-Gabe auf Organdysfunktionen nach einer Operation sowie auf die Mortalität bei Herzchirurgie-Patientinnen und Patienten. Die Ergebnisse wurden im Journal JAMA Surgery veröffentlicht und liefern neue, auf Evidenz basierende Informationen, welche die zukünftigen Leitlinien beeinflussen und die Behandlung von Herzchirurgie-Patienten weltweit verbessern werden.

Den mit 1000 Euro dotierten ersten Preis im Vortragswettbewerb Grundlagenforschung gewann Christina Cursiefen, Doktorandin in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. med. Nana Maria Wagner. Ihre Promotionsarbeit. „Effekt einer Dipeptidylpeptidase 4 (DPP4)-Inhibition während der systemischen Inflammation“ überzeugte die Jury mit ihren fundierten Forschungsergebnissen.

Prof. Wurmb (rechts) erhält die „Rudolf-Frey Medaille“.
Prof. Stoppe (zweiter von links) erhält den „Karl-Thomas-Preis 2024“.

„Klinische Neurostimulation in der Kinder- und Jugendpsychiatrie“

Uniklinikum Würzburg ist Partner im neuen wissenschaftlichen Netzwerk

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das wissenschaftliche Netzwerk „Klinische Neurostimulation in der Kinder- und Jugendpsychiatrie“ unter Beteiligung von 17 Universitätsklinika für Kinder- und Jugendpsychiatrie und ausgewiesenen Experten und Expertinnen im deutschsprachigen Raum.

 

Köln / Würzburg. Bei verschiedenen psychiatrischen Erkrankungen sind bestimmte Gehirnbereiche nicht ausreichend aktiv oder arbeiten nicht gut zusammen. Mit Neurostimulationen lässt sich die Gehirnaktivität jedoch gezielt beeinflussen. So können elektrische Impulse oder Magnetfelder bestimmte Gehirnregionen stimulieren und Fehlfunktionen im Gehirn, die bei Erkrankungen wie Depressionen, Angststörungen oder Zwangserkrankungen auftreten, korrigieren. Während die Wirksamkeit von Neurostimulationen bei Erwachsenen gut belegt sind, gibt es bei Kindern und Jugendlichen noch keine Standards. Das will das neue wissenschaftliche Netzwerk „Klinische Neurostimulation in der Kinder- und Jugendpsychiatrie“ ändern. Ziel des Netzwerks, an dem 17 Universitätsklinika beteiligt sind, ist die Etablierung einheitlicher Standards in Vorbereitung multizentrischer, konfirmatorischer Studien zur therapeutischen Wirksamkeit von Methoden der Neurostimulation bei Kindern- und Jugendlichen mit psychiatrischen Erkrankungen. Die DFG fördert das Netzwerk über eine Laufzeit von drei Jahren (Projektnummer: 545308387).

„Die nicht-invasiven Methoden der Neurostimulation bieten eine vielversprechende Möglichkeit, Behandlungen zu entwickeln, die basierend auf den neuesten neurowissenschaftlichen Erkenntnissen gezielt auf die zugrundeliegenden Ursachen der psychischen Erkrankungen eingehen. Für die dafür notwendige Forschung kann unser Netzwerk die notwendigen Rahmenbedingungen definieren. Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit“, sagt Prof. Dr. Lorenz Deserno von der Kinder- und Jugendpsychiatrie des Uniklinikums Würzburg (UKW).

Bestehende Vorurteile abbauen und die Versorgung von Kindern und Jugendlichen mit psychiatrischen Erkrankungen verbessern

Sprecher des Netzwerks ist Prof. Dr. Julian Koenig von der Uniklinik Köln und der Medizinischen Fakultät der Universität zu Köln. „Die Förderung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft ermöglicht uns die Entwicklung einheitlicher Standards im deutschsprachigen Raum, die insbesondere vor dem Hintergrund der bisher sehr heterogenen Evidenz, eine notwendige Voraussetzung für zukünftige Studien darstellt. Wir hoffen durch umfangreiche Öffentlichkeitsarbeit die Bekanntheit der Verfahren zu steigern, bestehende Vorurteile abzubauen und letztlich zu einer Verbesserung der Versorgungssituation von Kindern und Jugendlichen mit psychiatrischen Erkrankungen beizutragen – insbesondere den Patientinnen und Patienten, die nicht oder nicht hinreichend auf bestehende therapeutische Angebote ansprechen“, erklärt Koenig. 

Therapeutische Effektivität bei Erwachsenen sehr gut belegt, bei Kindern und Jugendlichen fehlen Behandlungsstandards

Methodisch beraten wird das Netzwerk durch Prof. Dr. Til Ole Bergmann, Universitätsprofessor für Neurostimulation an der Universitätsmedizin Mainz und Prof. Dr. Andreas J. Fallgatter, Ärztlicher Direktor der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie am Universitätsklinikum Tübingen. „Ich freue mich sehr, dass die DFG dieses wichtige Wissenschaftliche Netzwerk fördert. Moderne Ansätze der personalisierten, nicht-invasiven Neurostimulation können die Aktivität von krankheitsrelevanten Hirnnetzwerken zeitlich und anatomisch gezielt modulieren, was bei einer medikamentösen Behandlung nicht der Fall ist. Diese Verfahren sind schmerzfrei, gut verträglich, und ihre therapeutische Effektivität bei Erwachsenen sehr gut belegt, zum Beispiel in der Behandlung von Depressionen. Bei Kindern und Jugendlichen fehlen jedoch noch die benötigten multizentrischen Studien und Behandlungsstandards, welche im Rahmen dieses Netzwerkes koordiniert werden können.“, so Til Ole Bergmann. 
Andreas J. Fallgatter, der eine umfangreiche Expertise zu Verfahren der Neurostimulation bei Erwachsenen mit psychiatrischen Erkrankungen hat und die Infrastruktur „Neuromodulation“ innerhalb des Deutschen Zentrums für Psychische Gesundheit (DZPG) koordiniert, um Methoden der Neuromodulation zu erforschen und weiterzuentwickeln, fügt hinzu: „Ich gratuliere Professor Koenig und den beteiligten wissenschaftlichen Einrichtungen zur Förderung dieses wichtigen Netzwerkes. Ich sehe gerade in der Kinder- und Jugendpsychiatrie besonders große Möglichkeiten durch nebenwirkungsarme, neurostimulatorische Behandlungsverfahren das therapeutische Spektrum zu erweitern, in Ergänzung zur Psychotherapie und der durch Zulassungsbeschränkungen und Nebenwirkungen oft nur eingeschränkt möglichen Pharmakotherapie.“

Aus neurobiologischen Erkenntnissen der letzten Jahrzehnte Transfer in innovative und effektive Therapieverfahren für Kinder und Jugendliche

Im Rahmen des Netzwerks ist eine virtuelle Fortbildungsreihe unter Beteiligung internationaler Expertinnen und Experten zu Themen der klinischen Neurostimulation in der Kinder- und Jugendpsychiatrie in Zusammenarbeit mit der Deutschen Gesellschaft für Kinder- und Jugendpsychiatrie, Psychosomatik und Psychotherapie (DGKJP) geplant, die das Netzwerk unterstützt. Prof. Dr. Marcel Romanos, Präsident der DGKJP und Klinikdirektor der Kinder- und Jugendpsychiatrie am UKW kommentiert: „Ich freue mich sehr, dass mit der Förderung des neuen Netzwerks durch die DFG die Bedeutung von psychischen Störungen im Kindes- und Jugendalter für die gesamtgesellschaftliche Gesundheit anerkannt wird. Das Netzwerk zur Neurostimulation in der Kinder- und Jugendpsychiatrie ist ein wesentlicher Schritt, um aus den neurobiologischen Erkenntnissen der letzten Jahrzehnte nun den Transfer in innovative und effektive Therapieverfahren für Kinder und Jugendliche zu leisten.“ 

Kooperationspartner

Im wissenschaftlichen Netzwerk „Klinische Neurostimulation in der Kinder- und Jugendpsychiatrie“ arbeiten zusammen: Uniklinik RWTH Aachen; Universität Bern, Schweiz; Charité - Universitätsmedizin Berlin; Ruhr Universität Bochum; LVR-Universitätsklinik Essen; Universitätsklinikum Frankfurt; Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf; Universitätsklinikum Heidelberg; Uniklinik Köln und Medizinische Fakultät der Universität zu Köln; Universitätsklinikum Leipzig; Zentralinstitut für seelische Gesundheit, Mannheim, Medizinische Fakultät Mannheim; Universität Heidelberg; Medizinische Fakultät der Universität Magdeburg; Philipps-Universität Marburg und Universitätsklinikum Marburg (UKGM); LMU Klinikum München; Universitätsklinikum Regensburg; Universitätsmedizin Rostock; Universitätsklinikum Tübingen; Medizinische Universität Wien, Österreich; Universitätsklinikum Würzburg.

Mit klarem Sehen zu mehr Lebensqualität

Bioreaktor soll Qualität und Kultivierungszeit von Spenderhornhäuten verbessern

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert die Validierung eines Bioreaktors für Augenhornhäute mit 1,8 Millionen Euro. Das Projekt BioCor soll die Ergebnisse von Hornhauttransplantationen verbessern und gleichzeitig den Weg für bessere In-vitro-Testmethoden ebnen.

 

Nahaufnahme eines Auges, die Nähte, mit denen die Hornhaut befestigt wurde, sind deutlich zu sehen.
Aufgrund einer Narbe wurde hier die zentrale Hornhaut durch ein Transplantat ersetzt, das mit feinen Nähten fixiert wurde. © Zdenek Jilek / UKW
Collage der Porträts von Daniel Kampik und Malik Haider in weißen Kitteln
PD Dr. Daniel Kampik und Dr. Malik Haider von der Universitäts-Augenklinik in Würzburg sind verantwortlich für die biologischen Tests und Validierungsstudien zur Lagerung der menschlichen Hornhaut im neuen Bioreaktor. © UKW
Das Bild ist eine Detailaufnahme aus dem Fraunhofer Institut und zeigt kultivierte Cornea-Modelle
Kultivierte Cornea-Modelle in neuem Messverfahren für die Bewertung des Augenreizungspotenzials von Substanzen ohne Tierversuche. © Righi, Fraunhofer ISC

Würzburg. In Deutschland werden jährlich rund 9.000 Augenhornhäute transplantiert. Damit ist die transparente, äußere Schicht des Auges, die eine wichtige Rolle für klares Sehen spielt, das am häufigsten transplantierte Gewebe. Der Bedarf an Spenderhornhäuten ist jedoch deutlich höher als das Angebot, so dass viele Menschen aufgrund von Hornhauterkrankungen erblinden. Der Knappheit liegen zum einen der demografische Wandel und die mangelnde Spendenbereitschaft zugrunde, zum anderen aber auch logistische Herausforderungen und die Infrastruktur der Hornhautbanken. „Derzeit werden Spenderhornhäute in Hornhautbanken mit Techniken gelagert, die seit 30 Jahren unverändert geblieben sind, was dazu führt, dass bis zu 40 Prozent der Hornhäute aufgrund suboptimaler Qualität verworfen werden“, sagt Privatdozent Dr. Daniel Kampik, Leiter der Hornhautbank in der Augenklinik des Universitätsklinikums Würzburg (UKW). 

Um die Konservierung und Qualität von Spenderhornhäuten zu verbessern, hat das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC einen patentierten Bioreaktor für die Augenhornhaut (lateinisch Cornea) entwickelt, der nun gemeinsam mit dem UKW im Projekt BioCor validiert wird. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Validierungsprojekt mit 1,8 Millionen Euro. 

Im Gegensatz zur herkömmlichen statischen Kultivierung ahmt dieser Bioreaktor mit einer innovativen dynamischen Kultur natürliche Bedingungen nach und bietet eine kontinuierliche Versorgung mit Nährstoffen und Sauerstoff. Zusätzlich ermöglicht ein integriertes Sensor- und Mikroskopiesystem eine Online-Überwachung des Zustands der Hornhäute, so dass die Parameter rechtzeitig angepasst werden können, bevor ein Transplantat irreversibel geschädigt ist und verworfen werden muss. 

Verbesserung der Qualität und Verfügbarkeit von Spenderhornhäuten 

Mit dem Bioreaktor soll die Qualität von Spenderhornhäuten erhöht und die Eignung für die Transplantation sichergestellt werden. Mit den verbesserten Kultivierungstechniken ließe sich die Ablehnungsrate von Spenderhornhäuten deutlich senken und die Anzahl der verworfenen Gewebe reduzieren. Da der Bioreaktor eine längere Kultivierungsdauer ermöglicht, ohne Schädigung des Gewebes, erhöht sich zudem die Verfügbarkeit von transplantierbaren Hornhäuten. Das Team um den Projektleiter Dr. Christian Lotz vom Translationszentrum für Regenerative Therapien (TLZ-RT) des Fraunhofer ISC ist zuversichtlich, mit seiner Forschung dazu beitragen zu können, dass mehr Patientinnen und Patienten, die an Hornhautblindheit leiden, ihr Sehvermögen wiedererlangen und somit ihre Lebensqualität erheblich steigern. 

Fortschritte bei Kultivierungsmethoden für Hornhäute reduzieren Tierversuche 

Denn neben der verbesserten Lagerung bietet der Bioreaktor eine weitere wichtige Anwendung: die Kultivierung von gezüchteten Hornhautmodellen für klinische und pharmazeutische Tests. Durch die dynamische Kultivierung im Bioreaktor können die 3D-Hornhautmodelle die Verhältnisse im Körper genauer widerspiegeln. Und Gewebereaktionen auf Medikamente oder potenzielle Toxine können dank Echtzeit-Monitoring sofort beurteilt werden. „Mit diesen Fortschritten bei den Kultivierungsmethoden für Hornhäute können wir die Abhängigkeit von Tierversuchen in der medizinischen Forschung verringern und damit ethischere und effizientere Praktiken fördern“, fasst Dr. Malik Haider, Leiter der Forschungslabore in der Augenklinik, zusammen. 

Dr. Malik Haider ist zusammen mit PD Dr. Daniel Kampik vom UKW verantwortlich für die biologischen Tests und Validierungsstudien zur Lagerung der menschlichen Hornhaut im neuen Bioreaktor. Das TLZ-RT Team um Projektleiter Christian Lotz bearbeitet, neben den technischen Entwicklungen unter der Federführung von Prof. Dr. Jan Hansmann, gemeinsam mit dem UKW die biologischen Tests und Validierungsstudien der im Bioreaktor gezüchteten Hornhauttransplantate.

Die Förderung des Validierungsprojekts läuft bis Juni 2027. Der Markteintritt ist über Lizenzierung und Kooperationen mit bestehenden Unternehmen geplant.  

Text: Kirstin Linkamp 

Über Augenhornhaut, Transplantation und Gewebespende

Die Hornhaut (lateinisch Cornea) ist das erste, was Augenärztinnen und Augenärzte bei der Untersuchung mit der Spaltlampe sehen. Die Form und Klarheit dieser äußeren Schicht des Auges ist Voraussetzung für scharfes Sehen. Ist die Hornhaut geschädigt, drohen erhebliche Sehschwächen bis hin zur Erblindung. Alterungsprozesse oder Stoffwechselerkrankungen können zu Trübungen der Hornhaut führen, nach Verletzungen oder Infektionen können sich Narben bilden, die das Sehvermögen beeinträchtigen. Aber auch krankhafte, kegelförmige Verformungen oder genetische Erkrankungen wie die Fuchs'sche Endotheldystrophie, bei der die Zellen auf der Rückseite der Hornhaut absterben, können eine Hornhauttransplantation erforderlich machen. Aufgrund des demografischen Wandels steigt die Nachfrage stetig, doch das Angebot ist knapp. 

Viele Menschen wissen nicht, dass sie nach ihrem Tod ihre Hornhaut spenden können, auch wenn andere Organe nicht mehr zur Transplantation geeignet sind. Eine Altersgrenze gibt es nicht. Nach der Entnahme werden den Verstorbenen künstliche Linsen oder gegebenenfalls Augenprothesen eingesetzt. Die Gesichtszüge bleiben erhalten. Äußerlich ist die Entnahme nicht erkennbar.

Bei der Hornhauttransplantation, auch Keratoplastik genannt, wird die geschädigte oder erkrankte Hornhaut durch gespendetes Gewebe ersetzt. Die Hornhauttransplantation ist ein medizinischer Routineeingriff mit guten Erfolgsaussichten. Weitere Informationen finden Sie unter www.organspende-info.de.

Nahaufnahme eines Auges, die Nähte, mit denen die Hornhaut befestigt wurde, sind deutlich zu sehen.
Aufgrund einer Narbe wurde hier die zentrale Hornhaut durch ein Transplantat ersetzt, das mit feinen Nähten fixiert wurde. © Zdenek Jilek / UKW
Collage der Porträts von Daniel Kampik und Malik Haider in weißen Kitteln
PD Dr. Daniel Kampik und Dr. Malik Haider von der Universitäts-Augenklinik in Würzburg sind verantwortlich für die biologischen Tests und Validierungsstudien zur Lagerung der menschlichen Hornhaut im neuen Bioreaktor. © UKW
Das Bild ist eine Detailaufnahme aus dem Fraunhofer Institut und zeigt kultivierte Cornea-Modelle
Kultivierte Cornea-Modelle in neuem Messverfahren für die Bewertung des Augenreizungspotenzials von Substanzen ohne Tierversuche. © Righi, Fraunhofer ISC