Wissenschaftliche Publikationen sind ein wichtiger Maßstab für Fortschritte in Forschung und Medizin. Sie machen neue, von unabhängigen Fachleuten geprüfte Erkenntnisse international sichtbar, ermöglichen den fachlichen Austausch und bilden die Grundlage für zukünftige Entwicklungen und Therapien. Das Uniklinikum Würzburg (UKW) präsentiert in seinem „paper place“ regelmäßig aktuelle Veröffentlichungen und gibt Einblicke in spannende Forschungsprojekte und ihre Bedeutung für Wissenschaft und Gesellschaft.

Würzburg. Auch im ersten Quartal 2026 bietet der „paper place“ wieder einige Highlights. So veröffentlichte Johannes Braig mit seiner Studie zum Herzpatch, die gleichzeitig seine Doktorarbeit war, ein im wahrsten Sinne des Wortes Herzensprojekt: Gemeinsam mit Kollegen vom Lehrstuhl für Funktionswerkstoffe der Medizin und Zahnheilkunde entwickelte Johannes Braig ein neuartiges, mehrschichtiges Herzpflaster, das geschädigtes Herzgewebe nach einem Infarkt stabilisieren und regenerieren soll. Der Vorteil gegenüber anderen Herzpflastern, die sich bereits in klinischen Studien befinden, liegt vor allem in der Herstellungsstrategie mittels Melt Electrowriting. „Damit können wir ein Gerüst erzeugen, das auf mikroskopischer Ebene die Zellführung ermöglicht und gleichzeitig auf makroskopischer Ebene die notwendige Mechanik für die Anhaftung und Kraftübertragung bereitstellt“, erklärt Braig. „Dieses Designkonzept ist einzigartig und könnte für die zukünftige klinische Anwendung solcher Patches relevant sein.“ Im Schweinemodell zeigte das Herzpflaster bereits nach sieben Tagen eine stabile Integration und Gefäßbildung. Die Studie wurde im Fachjournal Advanced Materials veröffentlicht (zum Beitrag im paper place). 

Künstliches 3D-System, das die natürliche Umgebung des Rückenmarks nachahmt

In diesem renommierten Fachjournal für Materialwissenschaften und Biomaterialien wurde auch ein Projekt der Arbeitsgruppe von Privatdozentin Natascha Schäfer publiziert. Das Team aus dem Institut für Klinische Neurobiologie entwickelte ein künstliches 3D-System, das die natürliche Umgebung des Rückenmarks möglichst genau nachahmt. 3D-Modelle von Nervengewebe sind laut Schäfer von großer Bedeutung, da die dritte Dimension für die Bildung funktionierender Netzwerke und somit für das Verständnis neurologischer Erkrankungen entscheidend ist. Gleichzeitig ermöglichen die biofabrizierten 3D-Modelle schnelle pharmakologische Tests und verringern die Anzahl erforderlicher Tierversuche. Da Gehirn und Rückenmark jedoch sehr weich sind und eine komplexe Umgebung aus verschiedenen Zelltypen und Strukturen benötigen, ist die Entwicklung realistischer 3D-Modelle von Nervengewebe sehr herausfordernd. In der publizierten Studie zeigt die Doktorandin Nicoletta Murenu am Beispiel des Stiff-Person-Syndroms, dass das Modell funktionelle Krankheitsmechanismen nachbilden kann und sich als Werkzeug für die neurologische Forschung eignet (zum Beitrag im paper place). 

Neue Erkenntnisse zu Depressionen und Angststörungen

Das Zentrum für Psychische Gesundheit konnte ebenfalls wegweisende Studien veröffentlichen. So gilt beispielsweise eine schwache Handkraft als Warnsignal für psychische Erkrankungen. Angststörungen sind als komplexe, biologisch mitgeprägte Erkrankungen zu verstehen, bei denen viele kleine Einflussfaktoren zusammenwirken. Und soziale Kontakte wirken zwar grundsätzlich angstreduzierend, der soziale Puffer-Effekt ist bei Menschen mit Depression jedoch abgeschwächt. Dies könnte erklären, warum soziale Situationen für Betroffene trotz der potenziell positiven Wirkung oft belastend bleiben (zu den Publikationen des ZEP). 

Forschung quer durch die Disziplinen 

Auch andere Kliniken waren erfolgreich. So publizierte die Hautklinik neue Erkenntnisse zur Behandlung des malignen Melanoms. Die Medizinische Klinik II veröffentlichte Studien zu einem neuen Biomarker beim Pankreaskarzinom, zu Immunreaktionen gegen das Cytomegalovirus (CMV) nach Stammzelltransplantationen sowie zu neuen Therapieansätzen beim Multiplen Myelom. Die Chirurgie untersuchte verschiedene Methoden zur Behandlung von Schaftfrakturen der Mittelhand sowie eine neuartige Zementpaste zur Stabilisierung von Schrauben in der Wirbelsäule. Für weitere Einblicke lohnt sich ein Blick in die aktuellen und archivierten Beiträge: www.ukw.de/paperplace

Würzburg. Bewegung verbindet – und hält gesund. Das ist die zentrale Botschaft, die am Samstag, 13. Juni 2026 bei einer großen Krebspräventionsveranstaltung zeitgleich an fünf Universitätsstandorten in Bayern mit Leben gefüllt wird. In Würzburg findet der vom Bayerischen Zentrum für Krebsforschung (BZKF) initiierte Aktionstag „Wir bewegen Bayern“ auf dem Gelände des Uni-Sportzentrums am Unteren Hublandweg statt. Unterstützt von regionalen Sportvereinen erwartet die Besucherinnen und Besucher dort von 10:00 bis 16:00 Uhr ein breites Mitmachprogramm – von Taekwondo und Tanzen, über Yoga und Ballsportarten bis hin zu Fitnesstraining und Trampolinspringen. Viele Angebote sind barrierefrei. Begleitend informieren zahlreiche Stände über Gesundheitsangebote und Selbsthilfegruppen. 

Krebsrisiko senken, Wohlbefinden steigern

Organisiert wird die Großveranstaltung vom Uniklinikum Würzburg (UKW) und von der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU). Die Federführung dabei haben Claudia Löffler, Professorin für Integrative Onkologische Medizin, Gabriele Nelkenstock, die Selbsthilfebeauftragte des UKW sowie Dr. Andreas Petko, Koordinator Allgemeiner Hochschulsport der JMU. 
„Regelmäßige Bewegung senkt nachweislich nicht nur das Risiko für Krebs, sondern zum Beispiel auch für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes Typ 2 und Osteoporose. Ganz abgesehen davon, dass das allgemeine Wohlbefinden und die Lebensfreude gesteigert werden“, unterstreicht Prof. Löffler. Und Gabriele Nelkenstock ergänzt: „Wir wollen zeigen, dass Bewegung in jedem Tempo und auf jedem Leistungsniveau hilfreich ist. Kinder, Jugendliche, Familien und Senioren, Sportliche und weniger Sportliche, Gesunde und Menschen mit Erkrankungen oder körperlichen Einschränkungen – bei unserem Event findet jede und jeder ein passendes Angebot um aktiv zu werden.“

Zum Angebot des Aktionstages gehören ferner auch kostenlose Gesundheitschecks und die Möglichkeit zur Stammzelltypisierung. Für letztere ist ein Team des Instituts für Klinische Transfusionsmedizin und Hämotherapie des UKW vor Ort, um die Besucherinnen und Besucher über die Bedeutung und den Ablauf einer Stammzellspende zu informieren. Bei Interesse kann für eine Typisierung und eine Aufnahme in das Netzwerk Hoffnung, die Stammzellspender-Datei des UKW, gleich ein schmerzfreier Wangenabstrich vorgenommen werden. 

Eröffnung mit Gesundheitsministerin Judith Gerlach 

Die Veranstaltung steht unter der Schirmherrschaft von Ministerpräsident Dr. Markus Söder und wird am Würzburger Uni-Sportzentrum um 10:00 Uhr von Bayerns Gesundheitsministerin Judith Gerlach eröffnet.

Details zum Programm des kostenlosen Aktionstags finden sich unter go.uniwue.de/wbb 

Text: Pressestelle / UKW

Würzburg. Verena Schmidt ist seit vergangenem Jahr die Demenzbeauftragte des Uniklinikums Würzburg (UKW). Zu ihrer Arbeit gehören maßgeschneiderte Schulungen für unterschiedliche Zielgruppen, bei denen sie Möglichkeiten zu einem adäquaten und wertschätzenden Umgang mit kognitiv veränderten Menschen aufzeigt. Dieses Angebot nutzte vor wenigen Wochen das Seelsorgeteam des UKW für die Weiterbildung von sechs angehenden katholischen Priestern sowie Gemeinde- und Pastoralreferentinnen und -referenten. Die Seelsorgenden aus den Bistümern Würzburg und Speyer absolvieren derzeit ein Praktikum am Würzburger Krankenhaus der Maximalversorgung. 

Allseitige Bedürfnisse immer wieder neu definieren

Inhalte der 90-minütigen Veranstaltung im Konferenzraum der UKW-Seelsorge waren unter anderem Demenzformen, Kommunikationswege mit kognitiv veränderten Patientinnen und Patienten sowie deren besonderen Bedürfnisse im Kontext der religiösen Betreuung. „Die Krankenhausseelsorgerinnen und -seelsorger sind zentrale Gesprächspartner für unsere Patientinnen und Patienten, deren Angehörige, aber auch für die Pflegekräfte, weil sie einen ganz anderen Zugang zu hochrelevanten Themen des Klinikalltags haben“, beschreibt Verena Schmidt und fährt fort: „Dabei muss die Sicht auf die Bedürfnisse unserer Patientinnen und Patienten immer wieder neu definiert werden – angepasst an die generationsbedingten Besonderheiten der Versorgenden und der Empfangenden. Nicht zuletzt deshalb sind solche Austauschformate so wichtig.“ Und Peter Kees, der als Leiter des katholischen Seelsorgeteams des UKW die Schulung gemeinsam mit seiner Kollegin Dr. Regina Augustin initiierte, kommentiert: „Bei der Planung des Praktikums war es uns wichtig, die jungen Kolleginnen und Kollegen mit Themen in Berührung zu bringen, die ihnen auch außerhalb der Klinik – bei ihrer Arbeit in den Pfarreien und Pastoralen Räumen – begegnen. Und da steht das Thema Demenz an vorderer Stelle. Deshalb sind wir Frau Schmidt sehr dankbar, dass sie sich bereiterklärt hat, diese Einheit zu gestalten und ihr praxisnahes Wissen weiterzugeben“.

Altenheimseelsorge als neutrales Bindeglied

Ähnliche Schulungsinhalte vermittelte Verena Schmidt bei einer zweiten Veranstaltung in diesem Frühjahr auch an „UKW-Externe“. Geleitet von Diakon Kai-Uwe Starke, der im Evangelisch-Lutherischen Dekanat Würzburg für die Altenheimseelsorge und Kirche im Quartier zuständig ist, kamen im ehemaligen Evangelischen Betsaal des UKW sieben erfahrene Altenheimseelsorgerinnen und -seelsorger zusammen, zwei weitere waren über die Online-Plattform Zoom zugeschaltet. Den externen Kontakt hatte zuvor Peter Meyer, der Leiter des evangelischen UKW-Seelsorgeteams, hergestellt. „Wir sind in Altenheimen und im Sozialraum tätig, wo wir häufig als neutrales Bindeglied zwischen Angehörigen und Betroffenen fungieren. Wir begleiten beide Parteien und entlasten durch Gespräche. Mit dem aktuellen Stand der Medizin und den Empfehlungen zum Umgang mit Menschen mit Demenz sowie deren Angehörigen ist unsere Arbeit sehr bereichert“, bedankte sich Diakon Starke nach der dreistündigen Veranstaltung.

Auch die Demenzbeauftragte konnte viele Impulse aus dem Treffen mitnehmen. „Zum Beispiel wurde im Gespräch deutlich, wie wichtig es ist, die Angehörigen ‚sichtbarer‘ zu machen und dass diese von der Altenheimseelsorge sehr gut mit aufgefangen werden. Da können wir im Krankenhaus das Netzwerken mit den Kolleginnen und Kollegen der Seelsorge weiter verstärken“, betont Verena Schmidt. 

Text: Pressestelle / UKW

Wenn bei Kindern eine akute lymphatische Leukämie (ALL) diagnostiziert wird, kommt es auf jedes Detail an. Am Universitätsklinikum Würzburg (UKW) werden künftig Proben aus ganz Deutschland genetisch analysiert, um die Erkrankung genauer zu klassifizieren. Die genetische Diagnostik stellt sicher, dass die jungen Patientinnen und Patienten entsprechend ihres individuellen Krankheitsprofils behandelt werden. Dadurch verbessern sich die Heilungschancen und Langzeitfolgen können drastisch reduziert werden. Neben der Routinediagnostik erforscht das von Prof. Dr. med. Anke Katharina Bergmann geleitete Institut für Klinische Genetik und Genommedizin auch neue Methoden, um Leukämien noch besser zu verstehen. Dabei kommen zunehmend KI-gestützte Verfahren zum Einsatz, die komplexe genetische Daten auswerten und so die Diagnostik und zukünftige Therapien verbessern sollen.

Würzburg. Die akute lymphatische Leukämie (auch akute lymphoblastische Leukämie genannt, kurz ALL) ist die häufigste Form von Krebs bei Kindern und Jugendlichen*. Allein in Deutschland erkranken jedes Jahr etwa 600 Kinder und Jugendliche. Die gute Nachricht: In den letzten fünf Jahrzehnten wurden große Fortschritte in der Behandlung der ALL erzielt. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, dass die genetischen und biologischen Ursachen der Erkrankung besser verstanden werden. Für die Behandlung ist es daher entscheidend, die Erkrankung möglichst präzise zu klassifizieren.

Die akute lymphatische Leukämie ist keine einheitliche Erkrankung, sondern umfasst verschiedene Subtypen, die sich in ihrem biologischen Verhalten, ihrer Prognose und ihrer Therapie deutlich unterscheiden.

Allen ALL-Formen ist eine unkontrollierte Vermehrung von bösartig veränderten Vorläuferzellen der weißen Blutkörperchen (Lymphozyten) gemein. Durch genetische Veränderungen verlieren diese Zellen ihre normale Reifungsfähigkeit und Funktion. Sie teilen sich weiter und verdrängen nach und nach die gesunde Blutbildung. Die Entartung kann auf verschiedenen Stufen der Zellentwicklung erfolgen und verschiedene Linien der Lymphozyten betreffen. Die sogenannten B-ALL-Formen beispielsweise gehen von Vorläuferzellen der B-Lymphozyten aus. Diese entwickeln sich im Knochenmark und sind für die Erkennung von Krankheitserregern und die Bildung von Antikörpern verantwortlich. T-ALL-Formen gehen von Vorstufen der T-Lymphozyten aus. Diese entwickeln sich in der Thymusdrüse und sind für die zelluläre Immunantwort wichtig.

UKW übernimmt genetische Referenzdiagnostik für ganz Deutschland 

Die genetische Referenzdiagnostik hilft dabei, genetische Untergruppen zu identifizieren und ermöglicht somit eine möglichst präzise Prognose, Risikoeinteilung und Therapieplanung. Diese wichtige Aufgabe übernimmt ab sofort das von Prof. Dr. Anke Katharina Bergmann geleitete Institut für Klinische Genetik und Genommedizin am Universitätsklinikum Würzburg (UKW). Das bedeutet: Nach der Erstdiagnose sendet die behandelnde kinderonkologische Klinik Proben aus dem Knochenmark und/oder Blut an das Würzburger Referenzlabor. Das Team untersucht dort die charakteristischen genetischen Veränderungen der Leukämiezellen, wie etwa Veränderungen der Chromosomen und der Kopienzahl sowie Genveränderungen und -fusionen. Die genetischen Ergebnisse werden anschließend an die behandelnden Zentren zurückgemeldet und dort mit weiteren klinischen und laborchemischen Befunden zusammengeführt. Die anderen Bausteine, wie die Bestimmung der minimalen Resterkrankung (MRD, minimal residual disease) oder morphologische Bewertungen, erfolgen in anderen Referenzzentren.

Die Therapien der erkrankten Kinder werden zentral koordiniert und gesteuert. Dies erfolgt durch die Klinischen Zentren für die kindliche ALL an den Universitätskliniken Schleswig-Holstein (UKSH) und Hamburg-Eppendorf (UKE). Im ALL-BFM Zentrum in Kiel (Leitung Prof. Gunnar Cario und Prof. Martin Schrappe) und das ALL-Together-Zentrum (ehemals CoALL)  ALLTogether Zentrum des UKE (Leitung Prof. Gabriele Escherich erfolgt eine enge Abstimmung sowohl mit der  genetischen Referenzdiagnostik am UKW  als auch den behandelnden Kliniken. Beide Zentren sind federführend bei der Durchführung großer internationaler Therapiestudien zur Behandlung von Kindern und Jugendlichen die an einer ALL erkrankt sind. 

Therapien werden den individuellen Risiken angepasst und je nach genetischen Merkmalen stärker oder schwächer gewählt

Eine risikobasierte Therapie ist im Kindesalter besonders wichtig. „Einerseits muss die Therapie sicher und wirksam genug sein, um die Erkrankung dauerhaft zu beherrschen. Andererseits sollen unnötig belastende Therapien und Langzeitfolgen vermieden werden“, sagt Anke K. Bergmann. „Potentielle Langzeitfolgen reichen von Konzentrationsstörungen über Störungen des Herz-Kreislaufsystems bis hin zu sekundären Krebserkrankungen. Gerade deshalb ist bei Kindern eine möglichst präzise Risikostratifizierung wichtig.“.

Die Onkogenetik im Kindesalter ist ein wichtiger Schwerpunkt des Instituts für Klinische Genetik und Genommedizin. Mit der genetischen Diagnostik der kindlichen Leukämie, genetischen Analysen bei seltenen kindlichen Tumoren und der Fanconi-Diagnostik, bildet es deutschlandweit einen einzigartigen Schwerpunktbereich. 

Wissenschaftliche Weiterentwicklung der genetischen Diagnostik 

Das Team um Anke Bergmann beschäftigt sich nicht nur mit der Routinediagnostik, sondern auch mit der Weiterentwicklung der genetischen Diagnostik und der Entschlüsselung von Krankheitsmechanismen. „Wir forschen, um genetische Veränderungen bei kindlicher ALL noch besser zu verstehen, neue diagnostisch relevante Muster zu erkennen und die Einordnung komplexer Befunde weiter zu verbessern. Dazu verwenden wir auch computer- und KI-gestützte Ansätze, die genetische und klinische Daten zusammenführen, um die Bewertung komplexer Varianten und Befundkonstellationen zu unterstützen“, erläutert Dr. Helia Pimentel Guiterrez, Leiterin der Referenzgenetik. „Integrierte KI-Algorithmen ersetzen allerdings nicht die wissenschaftliche und fachärztliche Bewertung, sondern sollen sie strukturieren und ergänzen“, betont die Bioinformatikerin des Teams Dr. Jingyang Yu.

Die genetische Referenzdiagnostik der kindlichen ALL am UKW findet in Studienstrukturen der Gesellschaft für Pädiatrische Onkologie und Hämatologie (GPOH) statt. Aus der engen Zusammenarbeit mit der GPOH und der Etablierung der Studiengruppen in Kiel und Hamburg sind bereits zahlreiche standardisierte Diagnose- und Therapieprotokolle für die kindliche ALL hervorgegangen. Bergmann zufolge können somit Kinder und Jugendliche mit ALL in vergleichbaren Studien- und Registerstrukturen erfasst, diagnostisch eingeordnet und behandelt werden. „Gerade bei einer seltenen Erkrankung schafft das eine hohe Vergleichbarkeit zwischen den Zentren und ermöglicht es uns, gemeinsam die Diagnostik, Risikostratifizierung und Behandlung über viele Jahre schrittweise weiter zu verbessern.“

* Leukämien sind mit rund 30 Prozent die häufigste Krebserkrankung bei Kindern und Jugendlichen. Die häufigste Einzeldiagnose ist mit rund 22 Prozent die lymphatische Leukämie. 

Die Referenzdiagnostik ALL auf UKW.de.

Würzburg. Neue Technologie für höchste Qualität: Mit Blick auf ihre zentrale Rolle als Partnerin der medizinischen Forschung hat die ibdw ihre technische Infrastruktur gezielt ausgebaut und damit die Voraussetzungen für zukünftige Entwicklungen nachhaltig gestärkt. Neben den bestehenden minus 80 Grad Lagern können Bioproben nun auch in einem automatisierten Hochleistungslagersystem in der Gasphase von flüssigem Stickstoff bei minus 185 Grad Celsius aufbewahrt werden. Ergänzend ermöglicht ein automatisierter Arbeitsplatz die Verarbeitung bei minus 100 Grad Celsius ohne Unterbrechung der Kühlkette. 
Das erhöht nicht nur die Effizienz, sondern verbessert auch den Arbeitsschutz für die Mitarbeitenden. Gleichzeitig setzt die ibdw auf eine umweltfreundlichere Technologie ohne den Einsatz von ozon- und klimaschädlichen Kältemitteln.

Mit den Anforderungen der Forschung wachsen

„Unsere Biobank arbeitet seit über zehn Jahren erfolgreich und hat sich als verlässlicher Partner der Forschung etabliert“, betont Prof. Dr. Roland Jahns, Direktor der ibdw. „Die jetzige Erweiterung um ein großes modernes Stickstofflager mit Automatisation erlaubt uns - dank Unterstützung des UKW und der Julius-Maximilians-Universität – insbesondere unseren onkologischen Verbünden wie dem Nationalen Zentrum für Tumorerkrankungen (NCT) ein besseres Leistungsspektrum und mehr Lagerkapazität bei minus 185° Grad anzubieten. Der aktuelle Ausbau ist ein klares Signal, mit dem der steigende Bedarf der medizinischen Forschung an hochwertigen Bioproben und stabilisierten humanen Zellen auch zukünftig gedeckt werden kann“, so Jahns. 
Die Bauarbeiten erstreckten sich über einen Zeitraum von zwei Jahren und wurden vollständig im laufenden Betrieb umgesetzt.
Mit Blick auf zukünftige Entwicklungen ist die Technik der Biobank modular aufgebaut. Das System lässt sich flexibel an steigende Probenzahlen und neue wissenschaftliche Anforderungen anpassen. Unterschiedliche Probenformate können integriert und bestehende Labor- sowie Automationssysteme problemlos angebunden werden.
Ein weiterer zentraler Aspekt ist die lückenlose Dokumentation: Jeder Verarbeitungsschritt einer Probe bleibt über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg eindeutig nachvollziehbar - von der Einlagerung bis zur späteren Nutzung in der Forschung. Sensible Patientendaten bleiben dabei geschützt!

Investition in die Medizin von morgen

„Prof. Dr. Tim J. von Oertzen, Vorstandsvorsitzender und Ärztlicher Direktor des Universitätsklinikums Würzburg (UKW): „Der Ausbau der Biobank setzt ein starkes Zeichen für den Forschungsstandort Universitätsmedizin Würzburg, für die Region aber auch national. Die Biobank zählt zu den leistungsstärksten Standorten deutschlandweit. Sie ist eine wichtige Grundlage, um den medizinischen Fortschritt auch in Zukunft zu gestalten. Von diesem Fortschritt werden zahlreiche Patientinnen und Patienten profitieren.“
Neben dem Universitätsklinikum hat sich auch die Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) an den Kosten im sechsstelligen Bereich maßgeblich beteiligt. 
„Die Interdisziplinäre Biomaterial- und Datenbank Würzburg ist eine zentrale Infrastruktur für unsere Medizinische Fakultät und eine wichtige Investition in die Zukunftsfähigkeit des Wissenschaftsstandorts Würzburg. Über solche Projekte freue ich mich ganz besonders“, betont Dr. Uwe Klug, Kanzler der Julius-Maximilians-Universität Würzburg.

Auch Institutionen wie das Bayerische Zentrum für Krebsforschung (BZKF) unterstützen die Weiterentwicklung von Biobanken durch die Förderung von Fachpersonal und die Etablierung gemeinsamer Standards. Der Standort Würzburg ist dabei aktiv in diese überregionalen Strukturen eingebunden. 

Wie hilft die ibdw der modernen Forschung?

Ob Krebsforschung, Immunologie oder personalisierte Medizin: Viele wissenschaftliche Fortschritte beginnen mit hochwertigen Bioproben. Hier setzt die ibdw an, eine gemeinsame Einrichtung des UKW und der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU). Sie sammelt, verarbeitet und lagert humane Bioproben unter streng kontrollierten Bedingungen und stellt sie der Wissenschaft zur Verfügung.
Ziel ist es, diese wertvollen Proben langfristig sicher und qualitätskontrolliert zu lagern und mit ihnen verlässliche Grundlagen für neue wissenschaftliche Erkenntnisse zu schaffen, sowohl direkt hier am Standort Würzburg als auch überregional.

Text: Jörg Fuchs / UKW

Weitere Infos zur Biobank finden Sie HIER

Ein Interview mit Alexander Hann, Professor für Digitale Transformation in der Gastroenterologie am Uniklinikum Würzburg (UKW) und Leiter der Arbeitsgruppe InExEn – Interventional and Experimental Endoscopy und Jana Theile, Ärztin und wissenschaftliche Mitarbeiterin der Arbeitsgruppe InExEn über KI-gestützte Diagnostik, Angiodysplasien und digitale Trainingskonzepte.

Herr Hann, Sie haben die AG InExEn im Jahr 2019 gegründet, als Sie ans UKW kamen. Womit beschäftigt sich die AG? 

Alexander Hann: Wir sind inzwischen ein Dutzend engagierte Leute, die gemeinsam an innovativen diagnostischen Verfahren und therapeutischen Lösungen für Erkrankungen im Bereich der Gastroenterologie arbeiten. Mit jedem angenommenen Förderantrag wächst das Team weiter. Zur Arbeitsgruppe gehören erfahrene Ärztinnen und Ärzte mit Spezialisierung in der Gastroenterologie sowie Ingenieurinnen und Ingenieure und Informatikerinnen und Informatiker. Wir haben sogar eine Game-Developerin. Genau das ist das Spannende: Durch diesen interdisziplinären Ansatz können wir die Medizin voranbringen.

Frau Theile, Sie sind nach Ihrem Medizinstudium direkt in die Forschung gegangen und promovieren derzeit in der Arbeitsgruppe InExEn. Wie sind Sie zur Medizininformatik gekommen? 

Jana Theile: Ich war tatsächlich schon immer von Technik begeistert und programmiere auch in meiner Freizeit mit meinem Freund, der Informatiker ist. Deshalb finde ich die Arbeit in der InExEn-AG extrem spannend. Es ist toll, in so einem interdisziplinären Team zusammenzuarbeiten.

Worum geht es in Ihrer Doktorarbeit?

Theile: In meiner Doktorarbeit beschäftige ich mich mit Angiodysplasien, also Gefäßfehlbildungen im Darm. Manche Patientinnen und Patienten kommen mit dem Verdacht auf eine untere gastrointestinale Blutung in unsere Klinik. Gerade bei älteren Personen sind Angiodysplasien eine häufige Ursache für solche Blutungen. Ich konzentriere mich auf die Ursachenforschung von Blutungen im Dickdarm. Entstehen diese Blutungen durch Angiodysplasien oder durch andere Ursachen? Kann die KI die Diagnostik verbessern? 

Welche Symptome zeigen sich bei einer Blutung im Darm? 

Hann: Manche Patientinnen und Patienten haben etwas Blut im Stuhl. Es kann aber auch zu einer Anämie, also Blutarmut, kommen. Die Betroffenen sind blass, müde, weniger leistungsfähig und klagen über Schwindel.

Können die Blutungen bei einer Routine-Darmspiegelung erkannt werden?

Theile: Genau das ist der Punkt. Einige der Gefäßfehlbildungen fallen auf und es wird ein Bild davon gemacht. Aber später tauchen diese im Bericht nicht auf. Manchmal wird vergessen, die Angiodysplasien, die wie kleine Netze aussehen, zu erwähnen. Das kann daran liegen, dass sie harmlos erscheinen, aus ihnen kein Blut sickert oder man sich bei der Koloskopie einfach auf die Polypen konzentriert.

Wie kommt jetzt die KI ins Spiel? Wie kann sie die Erfassung von Angiodysplasien verbessern? 

Theile: Mit meinem Kollegen Dr. Ioannis Kafetzis entwickeln wir eine KI, die Angiodysplasien im Bild- und Videomaterial zuverlässig erkennt. Das heißt, wir erstellen ein sogenanntes Computer Vision Model, also ein System, das die bildbasierte Analyse durchführt. Dieses Modell kombinieren wir mit einem zweiten textbasierten KI-Modell, einem sogenannten Large Language Model (LLM), das die Befunde parallel durchgeht und abgleicht. Wenn das Computer-Vision-Modell eine Angiodysplasie erkennt, das Large-Language-Modell diese aber nicht im Bericht findet, wird dem Untersuchenden diese Ungleichheit mit der Frage „Möchten Sie diese Angiodysplasie nicht im Bericht erwähnen?“ angezeigt.   

Kann die KI dann in Untersuchungsprogramme integriert werden?

Hann: Untersuchungsprogramme sind ja auch Medizinprodukte der Klasse 1, das heißt, man müsste mit den Herstellern sprechen, damit sie das einbauen. 

Wir müssen die KI also so entwickeln, dass sie mit anderen Programmen kompatibel ist und zugelassen wird. Aktuell ist es noch ein Konzept. Wir haben die KI jedoch bereits getestet und Daten aus zwei Zentren, dem UKW und dem Katharinenhospital am Klinikum Stuttgart, erhoben. Es funktioniert.

Inwiefern ist es wichtig, auch unauffällige Angiodysplasien als Befund im Bericht zu erwähnen?

Theile: Sollte es später einmal zu einer Blutung kommen, weiß man durch die vorherigen Endoskopien, dass die Person Angiodysplasien hatte, und kann entsprechend gezielter therapieren.

Sie erwähnten, dass seit neuestem eine Game-Developerin die Arbeitsgruppe verstärkt. Soll durch den Gamification-Ansatz die Anwendungstechnik spielerischer und intuitiver werden?

Hann: Dieser Aspekt konzentriert sich eher auf das Training endoskopischer Untersuchungen und ist daher für Medizinstudierende oder medizinisches Personal in der Aus- und Weiterbildung relevant. Mithilfe von VR-Simulatoren, mit denen sich beispielsweise eine virtuelle Magenspiegelung üben lässt, können wir das Training an Tieren, in diesem Fall an Schweinen, reduzieren.

Wie funktioniert eine Magenspiegelung in virtueller Realität (VR)? 

Hann: Wir haben einen virtuellen Endoskopieraum und ein virtuelles Magenmodell, mit dem wir interagieren. Allerdings gibt es einen festen, haptischen Punkt: ein echtes Endoskop, das wir steuern. Über Sensoren wird die Steuerung des Endoskops in die virtuelle Realität übertragen. Über die VR-Brille sehen wir den Raum, den Monitor und das, was die Kamera des Endoskops sieht. In der virtuellen Welt können wir auch Behandlungen durchführen, beispielsweise eine Angiodysplasie veröden.

Und wie gut lässt sich dieses VR-Training auf die Realität übertragen? 

Hann: Unser Ziel ist es, dass die Leute am Simulator mindestens genauso gut trainiert werden wie am Tiermodell, das derzeit noch Standard ist. Für Dickdarmspiegelungen liegen uns bereits Daten von Checklisten vor, die zeigen, dass ärztliches Personal, welche zuvor allein am Simulator geübt haben, signifikant bessere Ergebnisse erzielen.

Eine Alternative für Tierversuche haben Sie gerade erfolgreich auf der Endoskopie-Jahrestagung präsentiert und live testen lassen. 

Hann: Ja, das war ein vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) gefördertes Projekt. Gemeinsam mit unserer Game-Developerin Annika Köhler, dem Hardware-Ingenieur Irshath Syed und Jana Theile, die den medizinischen Part abdeckt, wurde ein Simulator entwickelt, bei dem Untersuchende während des virtuellen Trainings ihr eigenes Endoskop zur Steuerung der Untersuchung nutzen können. Auf dem Jahreskongress der Deutschen Gesellschaft für Endoskopie und Bildgebende Verfahren e. V. (DGE-BV), der im März in Leipzig stattfand, haben rund 30 Probandinnen und Probanden das Gerät getestet. Die Daten werten wir derzeit aus.

Theile: Am Tier werden vornehmlich fortgeschrittene Eingriffe und Komplikationen geübt, wenn beispielsweise bei einer Tumorresektion Perforationen und Blutungen entstehen. Mit unserem entwickelten Simulator können wir die Blutstillung und den Perforationsverschluss trainieren, sodass möglichst wenig Versuchstiere eingesetzt werden müssen, oder diese weniger leiden müssen.

Hann: Wir wollen weg von Tiermodellen und hin zum virtuellen Training. Außerdem soll das Training mehr Spaß machen.

Ein weiteres Projekt namens „SiMucosa” wird derzeit von der Eva Mayr-Stihl-Stiftung gefördert. Dabei geht es um simulierte Mukosa, also Schleimhaut.

Theile: In der Lehre wird das Navigieren mit dem Endoskop zunächst an Silikonmodellen von Magen und Darm geübt. Um diese Modelle realistischer zu gestalten, haben wir eine KI entwickelt, die mit echten Schleimhautbildern aus Untersuchungen trainiert wurde. Wenn die KI als Filter über die Bilder gelegt wird, kann sie die Silikonoberfläche wie Schleimhaut aussehen lassen. Dazu haben wir ebenfalls eine Studie beim Jahreskongress der DGE-BV durchgeführt.

Wie kam die simulierte Schleimhaut bei den Probandinnen und Probanden an? 

Theile: Das Silikonmodell haben die Leute schnell untersucht, aber wenn wir SiMucosa eingeschaltet haben, waren sie viel aufmerksamer. Die simulierte Schleimhaut gab ihnen das Gefühl einer echten Endoskopie.

Sie möchten noch mehr zum Potenzial von KI in der Gastroenterologie erfahren? Zum Beispiel über EndoMind, ein von der AG InEXEn entwickeltes KI-gestütztes System (Computer-Aided Detection, CADe), welches die Detektionsrate von Adenomen (ADR) erhöhen soll. Die KI EndoMind markiert bei einer Darmspiegelung erkannte Adenome mit einem blauen Rechteck. EndoMind wurde in gastroenterologischen Schwerpunktpraxen getestet. Die Ergebnisse hat das Nature-Journal NPJ Digital Health veröffentlicht. Sie zeigen: Die KI hilft erfahrenen Gastroenterologinnen und Gastroenterologen kaum dabei, die Detektionsrate von Polypen bei einer Darmspiegelung (Koloskopie) zu verbessern. Ob Alexander Hann KI dennoch in der Vorsorge empfiehlt und was verbessert werden kann, erfahren Sie in diesem Interview. 

Das Interview führte Kirstin Linkamp / Wissenschaftskommunikation

Prof. Dr. Alexander Hann vom Uniklinikum Würzburg (UKW) hat mit EndoMind ein KI-gestütztes System (Computer-Aided Detection, CADe) entwickelt, welches die Detektionsrate von Adenomen (ADR) erhöhen soll. Die KI EndoMind markiert bei einer Darmspiegelung erkannte Adenome mit einem blauen Rechteck. EndoMind wurde nun in gastroenterologischen Schwerpunktpraxen getestet. Die Ergebnisse hat das Nature-Journal NPJ Digital Health veröffentlicht. Sie zeigen: Die KI hilft erfahrenen Gastroenterologinnen und Gastroenterologen kaum dabei, die Detektionsrate von Polypen bei einer Darmspiegelung (Koloskopie) zu verbessern. Dennoch bietet KI viel Potenzial.

Ein Interview mit Alexander Hann, Professor für Digitale Transformation in der Gastroenterologie am UKW und Leiter der Arbeitsgruppe InExEn – Interventional and Experimental Endoscopy. 

Herr Hann, die Ergebnisse der aktuellen Studie sind ernüchternd. Doch Sie wirken gar nicht enttäuscht. 

Zunächst einmal freut es mich, dass wir mit dieser Arbeit zeigen konnten, dass anhand ambulanter Daten aus Deutschland in einem universitären Umfeld eine KI für die Darmkrebsvorsorge entwickelt werden konnte, die mit KI-Systemen millionenschwerer Unternehmen mithalten kann, und die dort getestet wurde, wo Vorsorge jeden Tag durchgeführt wird: in gastroenterologischen Schwerpunktpraxen. Diese betreiben in der Regel keine Forschung. Dort geht es vornehmlich darum, die Patientinnen und Patienten bestmöglich zu versorgen. Eine Studie mitsamt Aufklärung etc. bedeutet zusätzlichen Aufwand. Wir haben es geschafft, diese Schwelle so niedrig wie möglich zu gestalten und zum Beispiel die Verschlüsselung der Daten so sicher, aber auch so einfach wie möglich gemacht. Darauf bin ich schon etwas stolz. 

Ich freue mich, dass dieses Projekt, das das längste wissenschaftliche Projekt meiner Karriere war, nun endlich veröffentlicht wurde. Dass wir die Studie in einem so hochrangigen Journal publizieren konnten, macht zudem Mut. Das zeigt, dass wir an einer Uniklinik alles haben, um etwas zu entwickeln und zu validieren, was sonst nur große Unternehmen können.

Aktuelle Publikation: Lux, T.J., Saßmannshausen, Z., Kafetzis, I. et al. Artificial intelligence assisted colorectal lesion detection in private practices a randomized controlled study. npj Digit. Med. 9, 284 (2026). https://doi.org/10.1038/s41746-026-02576-8

Wie lange dauerte denn das Forschungsprojekt? 

Die Ausschreibung zur Förderung von neuen Technologien in der Meidzin erfolgte im Dezember 2018, zu dieser Zeit war ich noch an der Uniklinik Ulm tätig. Mein ehemaliger Chef aus Stuttgart, Wolfram Zoller, machte mich darauf aufmerksam. Ich war gerade im Urlaub und hatte nur wenig Zeit, mich zusammen mit ihm zu bewerben, freute mich aber über die Gelegenheit. Ich notierte meine Ideen und Projektskizzen auf Servietten. Das Konzept reichten wir dann im Januar 2019 ein. Anfang 2020 wurden wir aufgefordert, den Vollantrag zu schreiben. Zu diesem Zeitpunkt war ich bereits in Würzburg. Der Antrag wurde genehmigt, sodass wir im Juli 2020 starten konnten. Innerhalb eines knappen Jahres haben wir gemeinsam mit dem Lehrstuhl für Künstliche Intelligenz unter der Leitung von Professor Puppe (jetzt am CAIDAS) die KI erstellt. Neben den Informatikern Adrian Krenzer und Michael Bank war auch der Facharzt Daniel Fitting maßgeblich beteiligt. Die KI haben wir in einer Pilotstudie an verschiedenen Zentren getestet und 2022 publiziert.

Publikation: Lux, T. J., Banck, M., Saßmannshausen, Z. et al.: Pilot Study of a New Freely Available Computer-Aided Polyp Detection System in Clinical Practice. Int J Colorectal Dis 37, 1349–1354 (2022). https://doi.org/10.1007/s00384-022-04178-8). 

In einer weiteren Studie haben wir unsere KI in einem Kopf-an-Kopf-Rennen mit kommerziell erhältlichen KIs verglichen. 

Publikation: Troya, J. et al.: Direct comparison of multiple computer-aided polyp detection systems. Endoscopy 2024; 56(01): 63–69, DOI: 10.1055/a-2147-0571. 

Dabei zeigte sich, dass unsere KI nicht schlechter als die anderen ist. Die randomisierte Studie dazu lief schließlich von November 2021 bis November 2022 und wurde nun endlich publiziert.

Wenn die KI nicht besser ist als der Mensch und erfahrene Untersuchende somit immer noch den Goldstandard darstellen, sollte sie dennoch zum Einsatz kommen?

Das ist eine gute Frage. Sie wird aber nicht durch eine einzige Studie beantwortet, sondern durch viele Studien. Wissenschaft ist schließlich auch dazu da, Dinge zu hinterfragen. Inzwischen gibt es über 45 randomisierte Studien zu diesem Thema. Als wir das Projekt gestartet haben, gab es nur wenige, die sich aber optimistisch zeigten. Wir konnten für unser Kollektiv das realistische Bild aufzeigen, dass die KI in diesem Fall nicht so viel bringt. Sie detektiert vielleicht ein bisschen mehr, aber nicht signifikant mehr.

Es gibt jedoch auch Negativdaten. Ein Stichwort ist hier Deskilling. Führt der Einsatz von KI bei Darmspiegelungen dazu, dass Ärztinnen und Ärzte ihre eigenen diagnostischen Fähigkeiten teilweise verlernen?

Eine polnische Studie zeigte ein widersprüchliches Bild: Während die Ärztinnen und Ärzte mit eingeschalteter KI mehr Polypen fanden, sank ihre Leistung im Vergleich zu früher, an den Tagen als die KI ausgeschaltet war. Dies deutet darauf hin, dass sie sich möglicherweise an die Unterstützung gewöhnt haben und selbst weniger aufmerksam nach Polypen gesucht haben. Diese Interpretation wird durch frühere Eye-Tracking-Daten gestützt, die zeigen, dass sich das Blickverhalten unter KI verändert.

Publikation: Troya J, Fitting D, Brand M, Sudarevic B. et al.: „The influence of computer-aided polyp detection systems on reaction time for polyp detection and eye gaze. Endoscopy. 2022 Oct;54(10):1009-1014. doi: 10.1055/a-1770-7353

Es gibt allerdings auch eine länger angelegte Studie aus Japan, die über mehrere Jahre keinen solchen negativen Effekt feststellen konnte. Insgesamt ist die Studienlage uneinheitlich, sodass noch keine eindeutige Aussage darüber getroffen werden kann, ob und wie stark Deskilling durch KI tatsächlich auftritt.

Eine Metaanalyse hat gezeigt, dass die KI 7,4 Prozent mehr Polypen detektiert. 

Genau. Es hat sich herausgestellt, dass es sich um eher kleine Polypen handelt. Daraufhin wurde eine Mikrosimulation durchgeführt. Wenn ich 10.000 Personen mit KI untersuche und zehn Jahre lang begleite, sinkt die Rate neu aufgetretener Kolonkarzinome von 82 auf 71 Prozent. Das heißt, bei 100 Darmspiegelungen wird nur noch bei 71 Personen ein neu aufgetretenes Kolonkarzinom gefunden. Die Rate an kolonkarzinombedingten Todesfällen reduziert sich von 15 auf 13.

Diese Daten wurden drei Fachgesellschaften vorgelegt. Jede von ihnen gab eine andere Empfehlung ab.

Die American Society of Gastroenterology sprach keine Empfehlungen aus und positionierte sich somit weder gegen KI bei der Vorsorge noch dafür. Das British Medical Journal (BMJ) sah nach dieser Mikrosimulation wenig Nutzen und sprach sich gegen den Einsatz von KI aus. Die Europäische Fachgesellschaft für Endoskopie (ESGI) sprach hingegen eine schwache Empfehlung aus.

Wie lautet Ihre Empfehlung? 

Das Risiko, dass aus einem kleinen Adenom Krebs entsteht, ist zwar sehr gering. Wenn ich Patient wäre, würde ich mir jedoch wünschen, dass auch die kleinen Adenome entfernt werden. Denn ich möchte nicht zur Risikogruppe gehören. In der Ausbildung sollten wir allerdings auf Bewährtes setzen, bis eindeutig geklärt ist, ob es negative Einflüsse gibt. Es ist jedoch sinnvoll, junge Auszubildende auf einen Polypen hinzuweisen, sei es durch KI oder den Ausbildenden. Dadurch schulen sie ihr Auge.

EndoMind steht auf Ihrer Website zum freien Download zur Verfügung. Wie oft und von wem wird die Software heruntergeladen?

Bis April 2026 haben 366 Personen EndoMind heruntergeladen, nach Zugriffsstatistiken der Homepage hauptsächlich aus den USA, Russland, China und vor allem aus Japan. Das liegt wahrscheinlich daran, dass fast alle großen Endoskopiefirmen aus Japan kommen. Sie wollen sich die Software anschauen und mit ihrer eigenen vergleichen. Da EndoMind kein Medizinprodukt ist, darf es außerhalb von Studien nicht getestet werden. Wir liefern jedoch mit EndoMind und anderen KIs Ideen für künftige Medizinprodukte oder Verbesserungen.

Was müsste an den aktuellen KI-Modellen noch verbessert werden?

Ein Problem sind die eigentlich relevanten fortgeschrittenen Adenome. Die KIs werden jedoch hauptsächlich mit kleineren Polypen trainiert. Meines Wissens gibt es noch keine KI, die große Adenome oder solche mit deutlich mehr krankhaften Veränderungen ebenso verlässlich wie das menschliche Auge erkennt – oder gar besser. Das ist leider nicht so trivial. Wir bekommen häufiger Fälle zugewiesen, in denen wir größere Polypen finden, insbesondere flache Polypen, die teilweise übersehen wurden.

Sie arbeiten ja auch an einigen Verbesserungen und Qualitätsindikatoren. Im Projekt „Poseidon” beschäftigen Sie sich beispielsweise mit einer KI-gestützten Größenbestimmung der Polypen. Dabei hilft ein Wasserstrahl bei der Einordnung der Größe. Ein weiteres Thema ist die Rückzugszeit. Was heißt das?

Um den gesamten Darm zu untersuchen, also vom Beginn des Kolons, dem Zökum, bis zum Ende, dem Rektum, muss man sich mindestens sechs bis neun Minuten Zeit lassen. Studien zeigen, dass Patientinnen und Patienten zwischen zwei Darmspiegelungen seltener an Krebs erkranken oder versterben, wenn die Rückzugszeit mindestens sechs Minuten betrug. Wenn während des Rückzugs jedoch Polypen abgetragen oder Wunden versorgt werden, zählt das nicht zu dieser Rückzugszeit. Wir haben eine KI entwickelt, die zeigt, ob wir uns beim Rückzug genug Zeit gelassen haben, um alles zu untersuchen. Dazu haben wir auch zwei Studien publiziert. In der ersten haben wir anhand von Videos die Diskrepanz zwischen der Selbsteinschätzung der untersuchenden Person und der mit einer Stoppuhr gemessenen Zeit untersucht (DOI: 10.1055/a-2122-1671). Zusätzlich wurde eine selbstgebaute KI zur Rückzugszeitbestimmung retrospektiv evaluiert. In der zweiten Studie haben wir die KI zur Bestimmung der Rückzugszeit prospektiv an Patientinnen und Patienten des UKW getestet und gezeigt, dass die KI genauso präzise misst wie eine Stoppuhr (DOI: 10.1055/a-2721-6798). Die Industrie hat die Ideen hinter unseren KIs bereits aufgegriffen; die ersten entsprechenden Medizinprodukte sind im Begriff auf den Markt zu kommen.

Werden all diese Qualitätsindikatoren am Ende in einer KI zusammengeführt? 

Das ist das Ziel. Die KI detektiert, was gesehen wird, und erstellt einen Bericht. Wurde der tiefste Punkt des Kolons erreicht, also der Wurmfortsatz und der Blinddarm? Check. Haben wir Polypen festgestellt? Check. Wie groß sind die Polypen? Das können wir jetzt mithilfe der Wasserstrahlmethode bestimmen. Check. Dann haben wir eine KI entwickelt, die die Instrumente erkennt, mit denen wir Gewebe abtragen. Check. Schließlich kommt die KI zum Einsatz, die Gefäßmissbildungen erkennt. All diese einzelnen Puzzlestücke führen wir am Ende zu einem Bericht zusammen, der ein gewisses Qualitätsniveau erreicht.

Sie möchten noch mehr über die Arbeitsgruppe InExEn erfahren? In diesem Interview berichten Alexander Hann und Jana Theile, Ärztin und wissenschaftliche Mitarbeiterin der AG InExEn über KI-gestützte Diagnostik, Angiodysplasien und digitale Trainingskonzepte.

Das Interview führte Kirstin Linkamp / Wissenschaftskommunikation