Seit mehr als zehn Jahren arbeitet das UKW mit der DGFG in der altruistischen Gewebespende zusammen. Zum Großteil handelte es sich dabei um Augenhornhautspenden. Diese können noch bis zu 72 Stunden nach Todeseintritt durchgeführt werden. Seit Juni 2019 ist Marina Kretzschmar als Koordinatorin für die DGFG in der Gewebespende am UKW im Einsatz. Sie prüft anhand der Verstorbenenmeldungen, ob jemand für eine Gewebespende in Frage kommt. Ist das der Fall, kontaktiert sie die Angehörigen. In diesem Jahr führte Marina Kretzschmar schon 220 Aufklärungsgespräche. Kommt es dabei zu einer Zustimmung, führt sie die Gewebeentnahme durch. Viele Menschen stehen der Gewebespende offen gegenüber: Fast jeder Zweite stimmte in diesem Jahr am UKW einer Gewebespende zu. Die Zustimmungsquote liegt derzeit bei 46,4 Prozent. „Ich freue mich, mit der Spende am Ende jemandem helfen zu können, sei es den bedürftigen Patienten oder den Angehörigen in der Bewältigung ihrer Trauer. Viele finden in der Gewebespende Trost“, erzählt Marina Kretzschmar. 

Ärztlicher Direktor lobt Klinikpersonal und DGFG-Koordinatorin für die gute Zusammenarbeit

„Das hohe Aufkommen von Gewebespenden am Uniklinikum Würzburg freut uns in erster Linie für die vielen Menschen, denen wir mit der Weitergabe dieser ‚Geschenke der Mitmenschlichkeit‘ helfen konnten. Dabei sind wir natürlich auch etwas stolz, dass die Abläufe rund um die Spende bei uns so gut funktionieren. Das liegt zu großen Teilen an der hervorragenden Zusammenarbeit unserer Beschäftigten mit der DGFG-Koordinatorin Marina Kretzschmar. Zum einen sind unsere Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter für das Thema Gewebespende bestens sensibilisiert. Zum anderen haben wir in Frau Kretzschmar eine Partnerin, die in der Lage ist, mit den Angehörigen von Verstorbenen gleichsam empathische, wie objektiv informierende Gespräche zu führen. Dass wir gerade auch in den Corona-Monaten die Gewebespende-Aktivitäten am UKW hochhalten konnten, ist nicht zuletzt auf unser erfolgreiches Pandemie-Management zurückzuführen. Dieses ermöglichte es uns, in großer Zahl auch nichtinfizierte Patientinnen und Patienten zu versorgen, unter denen sich dann naturgemäß weiterhin Spenderinnen und Spender fanden“, sagt Prof. Dr. Jens Maschmann, Ärztlicher Direktor des UKW.

Über 1.000 Patienten mit Hornhauttransplantaten aus der Lions Hornhautbank Würzburg versorgt

Anfang 2013 konnten die ersten Augenhornhautspenden in der Lions Hornhautbank des Universitätsklinikums Würzburg aufbereitet werden. Die Hornhautbank ist Mitglied im bundesweiten Netzwerk der DGFG, das inzwischen 13 Gewebebanken, darunter zehn Hornhautbanken umfasst. „Meine Kollegin Ilona Pietrowski und ich haben über die Jahre mehr als 1.500 Hornhautspenden aufbereitet. Mehr als 1.000 Patienten in ganz Deutschland wurden bereits mit einer Hornhaut aus Würzburg versorgt. Darauf können wir stolz sein“, sagt die Medizinisch-technische Assistentin Dorothea Deininger, die bereits 2013 dabei war und die Hornhautbank mitaufgebaut hatte. „Ende Januar werde ich mich verabschieden und in Rente gehen. Doch die Erinnerungen an diese spannende Zeit und die vielen Bekanntschaften bleiben. Das ist schön.“ Die zentrale Vermittlungsstelle der DGFG in Hannover ist auch für die Lions Hornhautbank Würzburg zentrale Ansprechpartnerin: Sie organisiert in enger Abstimmung mit den Koordinatoren, die die Spende realisiert haben, den Versand der Gewebe in die jeweilige Gewebebank im Netzwerk. So kommt es vor, dass in Würzburg nicht nur Spenden aus der eigenen Klinik, sondern auch aus ganz Deutschland aufbereitet werden. „Die Netzwerkstruktur erlaubt es uns, auf die jeweilige Auslastung in den Gewebebanken einzugehen und situationsgerecht Gewebe zur Aufbereitung zu verteilen“, erklärt Martin Börgel, Geschäftsführer der DGFG. „Unsere Vermittlungsstelle kümmert sich dabei auch um die Vermittlung der Gewebe an die Transplantationszentren und teilt den Gewebebanken mit, wohin die Transplantate verschickt werden sollen.“ Insgesamt konnte die DGFG im letzten Jahr 3.984 Patienten mit einem Hornhauttransplantat versorgen.

Hornhauttransplantate schenken Lebensqualität

Was ein Hornhauttransplantat aus der Gewebespende für Patienten bedeutet, weiß Dr. Daniel Kampik, Oberarzt in der Universitätsaugenklinik und Leiter der Lions Hornhautbank Würzburg. Er behandelt Patienten, die unter trübem, grauem Sehen aufgrund einer beschädigten oder erkrankten Hornhaut leiden. „Die Klarheit der Hornhaut ist Voraussetzung für das gute Sehen. Bei der Hornhaut kommt es aber nicht nur auf die Klarheit, sondern auch auf die Form an. Nur die richtige Form bringt eine korrekte Optik mit sich und damit erst ein klares Bild auf der Netzhaut“, erklärt Dr. Kampik. Zu den häufigsten Hornhauterkrankungen zählen Trübungen der Hornhaut durch sogenannte Hornhautdystrophien, eine Verformung der Hornhaut, ausgelöst durch einen Keratokonus, oder Beschädigungen durch Infektionen. Oft ist die Transplantation einer Hornhaut der einzige Weg, Patienten vor einer Erblindung zu bewahren. „Der Heilungserfolg ist dabei groß. Manchmal sehen Patienten mit dem operierten Auge sogar besser als mit ihrem vermeintlich gesunden Auge. Sie sind dankbar für dieses Geschenk und freuen sich über die zurückgewonnene, völlig neue Lebensqualität“, schildert Dr. Kampik.

Fast jeder Verstorbene kann Gewebe spenden

Voraussetzung einer jeden Hornhauttransplantation ist die Gewebespende, in diesem Fall die Spende der Augenhornhäute nach dem Tod. Die Gewebespende ist ein Akt der Hilfe und der Nächstenliebe: Jeder Mensch kann sich zu Lebzeiten für oder gegen eine Gewebespende entscheiden. Auch die Angehörigen können im Sinne der Verstorbenen einer Gewebespende zustimmen. Gewebe, die nach dem Tod gespendet werden können, sind neben Augenhornhäuten auch Herzklappen, Blutgefäße, Knochen, Sehnen, Bänder und Haut. Die Hirntoddiagnostik spielt bei der Gewebespende keine Rolle. Neun von zehn Gewebespenden stammen von Menschen, die eines ganz normalen Todes gestorben sind. Auch Krebserkrankungen oder ein hohes Lebensalter sind kein Ausschlussgrund. 

Über das Universitätsklinikum Würzburg

Das Universitätsklinikum Würzburg (UKW, www.ukw.de) ist das einzige Krankenhaus der Supramaximalversorgung in Unterfranken. Sein Einzugsgebiet deckt eine Region mit über einer Million Einwohnern ab. Einige seiner Therapieangebote üben darüber hinaus eine bundesweite, teilweise sogar weltweite Anziehungskraft aus. Auch seine Forschung hat internationales Niveau. Über 7.300 Mitarbeiter*Innen garantieren eine patientenorientierte Medizin und eine Pflege nach anerkannten Qualitätsstandards. Das UKW versorgte im Jahr 2020 mit rund 1.400 Betten fast 69.000 Patienten stationär und 249.000 Fälle ambulant. 

Über die DGFG

Die DGFG ist eine unabhängige, gemeinnützige Gesellschaft, die seit 1997 die Gewebespende und -transplantation in Deutschland fördert. Auf Basis des Gewebegesetzes von 2007 sind alle Tätigkeiten und Ablaufprozesse der Gewebespende gesetzlich geregelt. Für alle Gewebezubereitungen gilt das Handelsverbot. Die DGFG vermittelt ihre Transplantate über eine zentrale Vermittlungsstelle mit einer bundesweiten Warteliste. Jede medizinische Einrichtung in Deutschland kann Gewebe von der DGFG beziehen. Gesellschafter sind das Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden, das Universitätsklinikum Leipzig, die Medizinische Hochschule Hannover, die Universitätsmedizin Rostock sowie das Dietrich-Bonhoeffer-Klinikum Neubrandenburg.

Pressekontakt 

DGFG - Deutsche Gesellschaft für Gewebetransplantation gGmbH
Kristin Kleinhoff, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Feodor-Lynen-Str. 21, 30625 Hannover
kristin.kleinhoff@ gewebenetzwerk.de 
Telefon: 0511 56 35 59 34
Mobil: 0151 414 000 51
www.gewebenetzwerk.de 

Gemeinsame Pressemitteilung vom 08.12.2021

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Knochen- und Weichgewebetumore, auch Sarkome genannt, gehören zu den sehr aggressiven Krebsarten. Jedes Jahr erkranken in Deutschland ca. 6000 Menschen neu an dieser Tumorentität. „Besonders heimtückisch an Sarkomen ist, dass sie in frühen Stadien nur sehr unspezifische Beschwerden, wie zum Beispiel Rücken-, Gelenk- oder Bauchschmerzen, verursachen und damit häufig erst sehr spät im fortgeschrittenen Stadium diagnostiziert werden“, sagt Dr. Christoph K. W. Deinzer. Der Leiter der interdisziplinären Ambulanz für Knochen- und Weichgewebesarkome des Universitätsklinikums Würzburg (UKW) fährt fort: „Die Aggressivität und Seltenheit von Sarkomen – sie machen nur etwa ein Prozent aller Krebserkrankungen aus – erfordert eine sehr gute Zusammenarbeit vieler verschiedener Fachdisziplinen und die Therapieplanung in einer interdisziplinären Tumorkonferenz, die das König-Ludwig-Haus Würzburg gemeinsam mit dem UKW wöchentlich durchführt, um den Sarkompatientinnen und -patienten die besten individuellen Therapiemöglichkeiten  anbieten zu können.“

Sechs Fachleute unter Tel: 0931/201-38625 am 20. Dezember zwischen 15.00 und 17.00 Uhr

Vor diesem Hintergrund bieten das UKW und die Orthopädische Klinik König-Ludwig-Haus Würzburg am 20. Dezember 2021 eine Telefonberatung an. Zwischen 15.00 und 17.00 Uhr stehen gleich sechs Fachleute unter der Telefon-Hotline 0931/201-38625 zur Verfügung, um Fragen zur chirurgischen und medikamentösen Therapie sowie zur komplementären Onkologie und Ernährungsmedizin zu beantworten. Das Angebot richtet sich gleichermaßen an Patientinnen und Patienten, Angehörige sowie alle sonstigen Interessierten.

Für die Gespräche stehen zur Verfügung: 

• Prof. Dr. Maximilian Rudert, Direktor der Orthopädischen Klinik König-Ludwig-Haus Würzburg und Ordinarius für Orthopädie der Uni Würzburg,
• Dr. Martin Lüdemann, Oberarzt des König-Ludwig-Hauses Würzburg,
• Prof. Dr. Armin Wiegering, stellvertretender Klinikdirektor der Chirurgischen Klinik I des UKW,
• Dr. Christoph K. W. Deinzer, Leiter der interdisziplinären Ambulanz für Knochen- und Weichgewebesarkome und Funktionsoberarzt für Hämatologie/Onkologie der Medizinischen Klinik und Poliklinik II des UKW,
• Dr. Claudia Löffler, Leiterin der Sprechstunde für komplementäre Onkologie und Ernährungsmedizin des Comprehensive Cancer Centers (CCC) Mainfranken und Oberärztin der Medizinischen Klinik und Poliklinik II des UKW,
• Reinhold Rüth, Patientenlotse für Sarkompatientinnen und -patienten am Comprehensive Cancer Center (CCC) Mainfranken in Würzburg.

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Der Bayerische ambulante Covid-19-Monitor (BaCoM) ist eine multizentrische Studie, an der auch das Institut für Allgemeinmedizin des Uniklinikums Würzburg beteiligt ist. Für das vom Bayerischen Gesundheitsministerium geförderte Vorhaben werden als Studienteilnehmende jetzt Menschen gesucht, die unterstützungs- oder pflegebedürftig sind, die entweder eine Covid-19-Infektion hatten (Studiengruppe) oder nicht hatten (Kontrollgruppe). An der Untersuchung beteiligen können sich ferner pflegende Angehörige, Pflegekräfte sowie Hausärztinnen und -ärzte.

Mit Hilfe dieser Ansprechpartnerinnen und -partner sollen folgende Fragen beantwortet werden: Was brauchen unterstützungsbedürftige Menschen in oder nach einer Covid-19-Erkrankung körperlich und seelisch? Welche Bedarfe haben pflegende oder versorgende Personen in deren Umfeld unter Pandemiebedingungen?

„Die Teilnahme an unserer Studie bietet Betroffenen die Chance, dass sich ihre während der Pandemie gemachten Erfahrungen in zukünftigen gesundheitspolitischen Maßnahmen widerspiegeln“, betont Prof. Dr. Ildikó Gágyor, eine der beiden Lehrstuhlinhaberinnen des Instituts für Allgemeinmedizin des UKW.

Mehr zur Studie gibt es unter www.bacomstudie.de. Und die Würzburger Studienhotline erreicht man unter Tel: 0931/201-47815.

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Der Bewilligungsausschuss der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) stimmte kürzlich für jeweils eine weitere Förderperiode bei zwei Sonderforschungsbereichen Transregio (SFB TRR), an denen die Würzburger Universitätsmedizin beteiligt ist. Dazu zählt der 2018 gestartete, von der Julius-Maximilians-Universität Würzburg geleitete SFB TRR 225 „Von den Grundlagen der Biofabrikation zu funktionalen Gewebemodellen“. Dessen Sprecher ist Prof. Dr. Jürgen Groll, Inhaber des Würzburger Lehrstuhls für Funktionswerkstoffe der Medizin und der Zahnheilkunde. Beteiligt sind ferner die Universitäten Bayreuth, Erlangen-Nürnberg und das Universitätsklinikum Erlangen.

Funktionale Gewebemodelle standardisiert herstellen

Unter Biofabrikation versteht die Wissenschaft die Verwendung automatisierter 3D-Druck-Prozesse für die gleichzeitige Verarbeitung von lebenden Zellen und Biomaterialien. Damit lassen sich Konstrukte erzeugen, die schon direkt nach der Herstellung in gewebeanalogen Strukturen aufgebaut sind. „Dies birgt die Möglichkeit einer automatisierten und damit standardisierten Herstellung funktionaler Gewebemodelle, die von unschätzbarem Wert als Tierversuchsersatz, für die Pharma- und Krebsforschung und als regenerative Therapieoption wären“, erklärt Prof. Groll.
Der Fortschritt des jungen Forschungsfelds wurde beim Start des Verbundes vor allem durch einen Mangel an geeigneten, zellverträglichen und druckbaren Materialien – sogenannten Biotinten – begrenzt, die neben dem Überleben der Zellen auch deren Verhalten nach dem Druck positiv beeinflussen. „Im Idealfall sollen die Biotinten das Verhalten der Zellen sogar steuern und das Entstehen eines funktionalen Gewebes fördern“, beschreibt Prof. Groll. Die Entwicklung und Etablierung solcher Biotinten war einer der Schwerpunkte der ersten Förderperiode, aus der mehr als 120 wissenschaftliche Publikationen und fünf Patentanmeldungen hervorgingen.

Entwickelte Biotinten weiter optimieren
Derzeit richtet sich der Fokus auf ein noch besseres Verständnis für die Zusammenhänge zwischen technischen Verfahrensparametern und Zellreaktionen sowie Methoden zur präziseren Herstellung von Biofabrikaten aus unterschiedlichen Zelltypen. „Das ist die Grundlage dafür, dass die gedruckten Konstrukte auch biologische Funktionen entwickeln können“, so Groll. Entsprechend konzentriert sich der SFB in der zweiten vierjährigen Förderphase auf die Optimierung der schon entwickelten Biotinten für eine Kontrolle der Zellfunktion nach der Fabrikation. Außerdem sollen sie noch besser für einen hochaufgelösten 3D-Druck angepasst werden.
Die DFG finanziert dazu den Verbund mit insgesamt mehr als zwölf Millionen Euro. Im Lauf der zweiten Förderphase wird der Würzburger Standort zudem durch die für Ende 2024 geplante Fertigstellung des Forschungsbaus „Center of Polymers for Life“ am Hubland Campus gestärkt, der unter anderem für die Biofabrikation unter Reinraumbedingungen ausgestattet wird.

Immunantwort nach Stammzellspende

Steuerung der Transplantat-gegen-Wirt- und Transplantat-gegen-Leukämie-Immunreaktionen nach allogener hämatopoetischer Stammzelltransplantation – so heißt der zweite verlängerte SFB TRR 221. Dem Ende 2017 bewilligten Verbundvorhaben gehören die Universitäten und Universitätsklinika in Regensburg, Erlangen-Nürnberg und Würzburg an. Sprecher der Würzburger Sektion ist Prof. Dr. Hermann Einsele, der Direktor der Medizinischen Klinik II des Uniklinikums Würzburg.
Worum geht es? „Für Leukämie- und Lymphom-Patienten, die auf eine Chemotherapie nicht adäquat ansprechen, ist die allogene Blutstammzelltransplantation, also von einem Fremdspender, das derzeit einzige verbleibende Therapieverfahren“, berichtet Prof. Einsele und fährt fort: „Die Wirksamkeit der Behandlung beruht auf dem Transplantat-gegen-Leukämie-Effekt – englisch Graft-versus-Leukemia-Effekt, kurz GvL. Dieser Effekt, der durch die Lymphozyten des Stammzellspenders vermittelt wird, erzielt leider nicht bei allen Patientinnen und Patienten eine ausreichende Stärke, um einen Rückfall zu verhindern.“ Und nicht nur das: Laut dem Würzburger Krebsexperten tritt der gewollte Effekt häufig zusammen mit einer Transplantat-gegen-Wirt-Erkrankung (Graft-versus-Host Disease, GvHD) auf, bei der die Spenderlymphozyten gesundes Körpergewebe attackieren. Innerhalb der ersten fünf Jahre nach der Transplantation sterben etwa 40 bis 50 Prozent der Patienten an den Folgen der GvHD oder am Leukämierezidiv.

Ziel: GvL stärken, GvDH abschwächen

Um hier gegenzusteuern, will der SFB TRR 221 innovative immunmodulatorische Strategien entwickeln, die einerseits den antileukämischen Effekt des Transplantats verstärken und andererseits die GvHD abschwächen. Die aus dem gemeinsamen Erkenntnisgewinn resultierenden Behandlungskonzepte sollen außerhalb des Forschungsverbunds in klinischen Studien getestet werden.

Pressemitteilung "Zwei Sonderforschungsbereiche der Würzburger Universitätsmedizin verlängert" als PDF zum Download.

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Der Pilz Aspergillus fumigatus verursacht jedes Jahr weltweit bei mehr als 300.000 Menschen schwere Infektionen. Insbesondere bei immungeschwächten Patienten endet eine Infektion mit Aspergillus fumigatus in bis zu 50 Prozent der Fälle tödlich. Behandelt werden die Pilzinfektionen meist mit sogenannten Triazol-Antimykotika. Aufgrund stetig steigender Resistenzen gegen diese Medikamente werden die Behandlungsmöglichkeiten jedoch zunehmend erschwert, zumal der zu Grunde liegende Resistenzmechanismus häufig nicht bekannt ist.

„Aspergillus fumigatus kommt weltweit vor und ist als Krankheitserreger gerade aktuell wichtig, da er auch Infektionen bei schwer an Covid-19 erkrankten Patientinnen und Patienten auf Intensivstation verursachen kann“, erklärt Professor Oliver Kurzai vom Institut für Hygiene und Mikrobiologie der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) und Leiter einer jetzt veröffentlichten Studie über den Pilz.

„Die Sporen des Erregers breiten sich mit der Luft sehr effizient aus. Bisher war völlig unklar, ob alle in der Umwelt vorkommenden Stämme Infektionen beim Menschen verursachen, oder ob es sich um genetisch besondere Isolate handelt“, so Kurzai. Dabei ist die Wissenschaft sich sicher, dass die genetische Vielfalt der Erreger für die Infektion und den Krankheitsverlauf eine wichtige Rolle spielt.

Das Pangenom – genetische Vielfalt erforscht

In einer neuen Studie hat das Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie sowie der Universitäten Würzburg und Hongkong eine große Anzahl von Genomen des weit verbreiteten Schimmelpilzes sequenziert, darunter Stämme aus der Umwelt sowie klinische Proben. Zusammen definieren die Genome den gesamten Genbestand der Art, das sogenannte Pangenom, das die genetische Bandbreite von Aspergillus fumigatus umfasst.

Die Genomanalysen deckten erhebliche Unterschiede zwischen den Isolaten auf. Nur gut zwei Drittel der genetischen Information kam in allen Proben vor, während das verbleibende knappe Drittel Gene beinhaltete, die nicht bei allen Isolaten zu finden sind. Diese zusätzlichen Gene sind für das Wachstum des Pilzes entbehrlich, könnten aber eine noch unentdeckte Rolle für den Pilz in der Umwelt und bei der Infektion des Menschen spielen.

Eine besondere genetische Linie verursacht die meisten Infektionen

Der Vergleich der Genome aus Umwelt- und Patientenproben zeigte, dass eine bestimmte genetische Linie innerhalb der Art Aspergillus fumigatus mit größerer Wahrscheinlichkeit Infektionen beim Menschen verursacht. Die Genome dieser Gruppe wiesen besondere Merkmale auf, die zum Beispiel für das Überleben des Pilzes in der menschlichen Lunge eine Rolle spielen und somit als potenzielle Angriffspunkte für neue Wirkstoffe interessant sein könnten.

Außerdem identifizierten die Forscherinnen und Forscher drei Gene, die in noch unbekannter Weise mit der Triazol-Resistenz in Verbindung stehen. „Hier sehen wir ebenfalls vielversprechende Ziele für künftige Therapieoptionen. Unsere Aufmerksamkeit gilt daher dem weiteren Studium derjenigen Gene und Proteine, die mit bislang unentdeckten Resistenzmechanismen im Zusammenhang stehen“, sagt Amelia E. Barber, Erstautorin der Studie und Leiterin der Nachwuchsgruppe Fungal Informatics am Leibniz-HKI.

Hoffnung für neue Therapieansätze

Die Ergebnisse ihrer bioinformatischen Analysen stellen die Autoren in der jüngsten Ausgabe des Fachjournals Nature Microbiology vor. Ihre globale Sicht auf das genetische „Instrumentarium“ von Aspergillus fumigatus weist dabei den Weg zu möglichen neuen Therapieansätzen.

Für seine Forschungsarbeit konnte sich das Team auf die Zusammenarbeit in großen Forschungsverbünden stützen. Den Zugang zu den klinischen Isolaten ermöglichte das Nationale Referenzzentrum für invasive Pilzerkrankungen unter Leitung von Professor Oliver Kurzai, das vom Robert Koch-Institut aus Mitteln des Bundesgesundheitsministeriums unterstützt wird. Das vom BMBF geförderte Konsortium InfectControl bot den Rahmen für die Arbeiten zu Triazol-Resistenzen und deren Verbreitung in der Umwelt sowie bei klinischen Isolaten. Der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderte Exzellenzcluster Balance of the Microverse ermöglichte die Einrichtung der Nachwuchsgruppe Fungal Informatics und unterstützte die bioinformatische Analyse der enormen Datensätze.

Originalpublikation

Barber AE, Sae-Ong T, Kang K, Seelbinder B, Li J, Walther G, Panagiotou G, Kurzai O (2021) Aspergillus fumigatus pan-genome analysis identifies genetic variants associated with human infection. Nature Microbiology doi: https://doi.org/10.1038/s41564-021-00993-x

Kontakt

Prof. Dr. Oliver Kurzai, Lehrstuhl für Medizinische Mikrobiologie und Mykologie,
Telefon: +49 931 31-46160, oliver.kurzai@ uni-wuerzburg.de

Von Nora Brakhage & Michael Ramm (Leibniz-HKI) / Franziska Pietsch (JMU)

Neuroblastome treten vorwiegend bei Kindern auf. Ein bestimmter Typ dieser Tumore ist sehr aggressiv und lässt sich nur schlecht behandeln. Weltweit fahnden Forscherinnen und Forscher daher nach einer Achillesferse der Erkrankung.

Rund 50 Prozent der Hochrisiko-Neuroblastome verdanken ihre Bösartigkeit einem Protein namens MYCN. Die Substanz kurbelt in der Krebszelle die Aktivität bestimmter Gene an, die für das Wachstum des Tumors nötig sind. Doch gerade dadurch ist MYCN auch für ein Dilemma mitverantwortlich, der sich als erheblicher Schwachpunkt der Blastome herausstellen könnte.

Denn die Neuroblastom-Zellen zeichnen sich auch durch eine gesteigerte Teilungsaktivität aus. Vor jeder Teilung muss die betroffene Zelle eine komplette Kopie ihrer gesamten Erbinformation herstellen. Eine der beiden Tochterzellen bekommt dann diese Kopie, die andere das Original.

Zur gleichen Zeit müssen Teile dieser Information - nämlich die durch MYCN aktivierten tumorspezifischen Gene - aber noch mit Hochdruck abgelesen werden. „Die Zelle muss diese beiden Prozesse koordinieren“, erklärt Dimitrios Papadopoulos, der am Biozentrum am Lehrstuhl für Biochemie und Molekularbiologie in der Arbeitsgruppe von Professor Martin Eilers forscht. „Ansonsten läuft sie Gefahr, erheblich Schaden zu nehmen.“

Komplexer Kopierer erzeugt eine Dublette

Es ist ungefähr so, als wolle man Passagen eines Buches lesen, während man es zur selben Zeit kopiert. Dass dabei Fehler entstehen können, liegt auf der Hand. In der Neuroblastom-Zelle ist das nicht anders. Dort erzeugt ein komplexer Kopierer Schritt für Schritt eine Dublette des Erbguts, der DNA - ein Vorgang, der sich Replikation nennt. Gleichzeitig findet aber noch ein weiterer Prozess statt, die Transkription. Dabei schreibt eine ganz andere Maschine die DNA-Abschnitte ab, die die Zelle benötigt, da sie die Bauanleitung für wichtige Proteine enthalten.

Auch in gesunden Zellen laufen Replikation und Transkription ein Stück weit parallel. In Neuroblastomen verschärft MYCN dieses Dilemma allerdings deutlich. „Es kommt also zu einem Konflikt“, sagt Papadopoulos. „Als Folge kann der DNA-Faden beispielsweise zerreißen. Wenn dieser Fehler nicht schnell repariert wird, bedeutet das für die Zelle das Todesurteil.“ Zusammen mit Kolleginnen und Kollegen hat er in seiner Studie erforscht, wie sie dieser Gefahr begegnet.

Unterstützung durch einen zelleigenen Schredder

Demnach nutzt sie dazu zwei unterschiedliche Mechanismen: Einerseits kann MYCN eine Art Schredder im Zellkern zur Hilfe rufen, das RNA-Exosom. Dieses unterbindet die Erstellung der Abschriften, die für die Herstellung der Proteine benötigt werden. Der eigentliche Kopierer kann seine Arbeit dadurch ungehinderter verrichten.

Kann MYCN kein Exosom herbeirufen, rekrutiert es alternativ ein Molekül namens BRCA1. Dieses Molekül gibt in Entstehung begriffene DNA-Abschriften gewissermaßen zur direkten Vernichtung frei. Zudem werden dann als Folge auch keine weiteren Abschriften mehr erstellt, so dass der Weg für den Kopierer ebenfalls frei ist.

Die Ergebnisse der Studie lassen sich möglicherweise auch für künftige Therapien nutzen. So hoffen die Forschenden, durch geeignete Wirkstoffe die Zusammenarbeit zwischen MYCN und BRCA1 stören zu können. „Wenn wir dann noch zusätzlich verhindern, dass MYCN das Exosom zur Hilfe ruft, könnte es in den Tumorzellen gehäuft zu schwerwiegenden DNA-Schäden kommen“, erklärt Dimitrios Papadopoulos. „Auf diese Weise ließen sie sich vielleicht abtöten - und zwar ganz gezielt, ohne dass Schäden an anderen Zellen zu befürchten sind.“

Publikation

Dimitrios Papadopoulos et. al.: MYCN recruits the nuclear exosome complex to RNA polymerase II to prevent transcription-replication conflicts. Molecular Cell. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2021.11.002

Kontakt

Dr. Dimitrios Papadopoulos, Lehrstuhl für Biochemie und Molekularbiologie, Telefon: +49 931-3189352, E-Mail: dimitrios.papadopoulos@ uni-wuerzburg.de