Sexuell übertragbare Infektionen gehören zu den weltweit häufigsten Infektionen; mehr als eine Milliarde Menschen sind davon betroffen. Sie tragen zu Unfruchtbarkeit und Komplikationen in der Schwangerschaft bei und erhöhen das Risiko für verschiedene Krebsarten. Eine wesentliche Rolle in diesen Prozessen spielt die Schleimhaut des weiblichen Fortpflanzungstrakts – speziell im Gebärmutterhals. Die Frage, wie dieses Gewebe Krankheitserreger wahrnimmt und möglicherweise abwehrt, ist daher für die globale Gesundheit von entscheidender Bedeutung.

Neue Erkenntnisse über diese Vorgänge hat jetzt internationales Forschungsteam aus Aarhus, Würzburg und Berlin gewonnen. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler konnten zeigen, dass Epithelzellen im Gebärmutterhals selbst die Immunantwort koordinieren. „Sie sind keine passiven Mauern, sondern aktive Wächter der Gewebegesundheit“, sagt Prof. Dr. Cindrilla Chumduri, Studienleiterin und Hauptautorin der jetzt in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlichten Studie.

Ein immunkompetentes Gewebe

Diese Entdeckung verändert nach den Worten des Forschungsteams die Sichtweise auf den Gebärmutterhals: „Er ist nicht nur eine Barriere, sondern ein immunkompetentes Gewebe, das komplexe Abwehrmechanismen koordinieren kann“, so Cindrilla Chumduri. Die neuen Erkenntnisse bieten damit einen neuen Ansatz für die Infektionsbiologie und wirken sich auf eine Reihe von Anwendungen aus, wie beispielsweise:

• Schleimhautimpfstoffe, die auf die Abwehrkräfte des Epithels abzielen

• Therapien zur Stärkung der angeborenen Abwehrkräfte gegen bakterielle und virale sexuell übertragbare Infektionen.

Darüber hinaus liefern sie einen Ansatz für eine bessere Prävention von infektionsbedingten Krebserkrankungen und Unfruchtbarkeit.

Cindrilla Chumduri ist Infektions- und Krebsbiologin und forscht schon seit Langem an den physiologischen Prozessen im Gebärmutterhalsgewebe – zuerst als Arbeitsgruppenleiterin am Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie (Berlin) und am Lehrstuhl für Mikrobiologie der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU), inzwischen als Professorin am Department of Biological and Chemical Engineering der Aarhus Universität.

„Anatomisch betrachtet ist der Gebärmutterhals ein kompliziertes Gebilde“, sagt die Wissenschaftlerin. Das Bindeglied zwischen Gebärmutterhöhle und Vagina besteht aus dem sogenannten Endozervix, der an die Gebärmutter angrenzt, und dem Ektozervix, der in die Vagina hineinragt. Diese werden von unterschiedlichen Zelltypen ausgekleidet: Während im Endozervix ein säulenförmiges Epithel vorliegt, findet sich im Ektozervix ein mehrschichtiges Plattenepithel.

Zwei Regionen, zwei Verteidigungsstrategien

Für seine jetzt veröffentlichte Studie hat das Forschungsteam auf sogenannte 3D-Organoidmodelle gesetzt. Mit ihrer dreidimensionalen Gewebearchitektur und -zusammensetzung ähneln diese Laborkulturen ihren natürlichen Vorbildern und behalten die funktionellen Eigenschaften des ursprünglichen Gewebes bei.

Durch den Vergleich von Organoiden mit primärem Gebärmutterhalsgewebe mithilfe der Einzelzellauflösung konnte das Team nachweisen, dass diese Modelle die in vivo vorhandenen Epithel-Subtypen und ihre Abwehrprogramme originalgetreu reproduzieren. „Solche Modelle werden zunehmend als Forschungsplattformen anerkannt“, sagt Cindrilla Chumduri. Die Arbeit  ihres Labors veranschaulicht, wie Organoid-Systeme neue Erkenntnisse über Infektionen und die Biologie von Krebserkrankungen liefern können.

Mithilfe einer speziellen Technik, der sogenannten Einzelzell-RNA-Sequenzierung, haben Chindrilla und ihr Team erstmals kartiert, wie Tausende einzelner Epithelzellen auf eine Infektion mit Chlamydia trachomatis, dem häufigsten Erreger sexuell übertragbarer Krankheiten, reagieren.

Dabei zeigte sich, dass:

• Plattenepithelzellen der Ektozervix sich auf die Verstärkung der Barriere konzentrieren

• und Zylinderepithelzellen der Endozervix als Immunsignale fungieren und bestimmte Immunantworten sowie antimikrobielle Abwehrmechanismen aktivieren – selbst, wenn sie nicht infiziert sind.

Subtypen mit besonderen Aufgaben

Weiter fand das Team heraus, dass innerhalb jeder Region spezialisierte Epithel-Subtypen unterschiedliche Aufgaben erfüllten. In der Ektozervix konzentrierten sich einige Subtypen auf Regeneration und Reparatur. In der Endozervix waren sogenannte Bystander-Zellen, die nie direkt infiziert waren, am immunaktivsten.

„Die Bystander-Zellen haben uns am meisten überrascht“, sagt Dr. Pon Ganish Prakash, Erstautor der Studie, der die computergestützte Analyse der Einzelzell-Sequenzierungsdaten durchgeführt hat. „Sie wurden zu den dominierenden Verteidigern und verstärkten die Immunsignale ohne direkte Infektion.“

Zelluläre Kommunikation

Das Team entschlüsselte auch, wie Epithel-Subtypen mithilfe chemischer Signale miteinander kommunizieren, und deckte dabei eine verborgene „Kommunikation“ auf, die ein Gleichgewicht zwischen Abwehr und Reparatur herstellt.

„Die Arbeit mit diesen Organoidmodellen ermöglichte es uns, die Infektionsdynamik auf kontrollierte und realistische Weise nachzubilden“, erklärt Dr. Naveen Kumar Nirchal. „Wir konnten beobachten, wie bestimmte Epithel-Subtypen als Knotenpunkte fungieren und Signale senden, die ihre Nachbarn mobilisieren.“

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Heterogenität des Epithels von entscheidender Bedeutung ist. Jeder Subtyp hat seine eigene Aufgabe beim Schutz des Gebärmutterhalses und bei der Verhinderung der Ausbreitung von Infektionen auf die oberen Fortpflanzungsorgane“, fügt Dr. Rajendra Kumar Gurumurthy, leitender Wissenschaftler, hinzu.

Originalveröffentlichung

Single-cell atlas of cervical organoids uncovers epithelial immune heterogeneity and intercellular crosstalk during Chlamydia infection. Pon Ganish Prakash, Naveen Kumar Nirchal, Stefanie Köster, Christian Wentland, Jayabhuvaneshwari Dhanraj, Rajendra Kumar Gurumurthy, Cindrilla Chumduri. Science Advances, DOI: 10.1126/sciadv.ady1640

Kontakt
Prof. Dr. Cindrilla Chumduri, Medical Biotechnology Section, Department of Biological and Chemical Engineering, Aarhus University cindrilla.chumduri@ bce.au.dk
 

einBlick - Das Online-Magazin der Universität Würzburg vom 07. Oktober 2025

Würzburg. Darmkrebs ist eine der weltweit häufigsten Krebserkrankungen und stellt die Onkologie vor erhebliche Herausforderungen. Trotz Fortschritten in der Chemotherapie entwickeln viele Patientinnen und Patienten Resistenzen gegenüber den bestehenden Therapien, was die Behandlungschancen erheblich mindert. CDK4/6-Hemmer, die ursprünglich zur Behandlung von Brustkrebs entwickelt wurden, zeigten in präklinischen Studien vielversprechende Ergebnisse.

CDK4/6-Hemmer blockieren die Teilung von Krebszellen 

CDK steht für Cyclin-abhängige Kinasen. Das sind Enzyme, die wie Schalter funktionieren und die Zellteilung steuern. Insbesondere die Kinasen CDK4 und CDK6 spielen eine wichtige Rolle dabei, ob eine Zelle in die nächste Phase der Teilung eintritt. Bei vielen Krebsarten, wie beispielsweise dem hormonrezeptorpositiven Brustkrebs, ist dieser Signalweg überaktiv. Die Krebszellen teilen sich dann unkontrolliert. CDK4/6-Hemmer blockieren diese Enzyme und bremsen somit das Zellwachstum. Die Krebszellen werden quasi in der Teilung angehalten.

In einer von der Wilhelm Sander-Stiftung geförderten Studie untersuchte ein Team des Uniklinikums Würzburg (UKW) und des Klinikums der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) unter der Leitung von Privatdozent Dr. Florian P. Reiter systematisch die Wirksamkeit von CDK4/6-Hemmern an verschiedenen Darmkrebs-, Brustkrebs, und Leberkrebszelllinien – darunter auch solche, die gegen herkömmliche Chemotherapien unempfindlich waren. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie in der Fachzeitschrift Cellular Oncology.

CDK4/6-Hemmer sind in Tumorzellen mit hohem p16-Proteingehalt weniger wirksam

In den meisten Fällen konnte die Wirkstoffklasse das Zellwachstum deutlich bremsen. Auffällig war, dass Krebszellen, die resistent gegenüber den CDK4/6-Inhibitoren waren, eine hohe Expression des Proteins p16 aufwiesen und schlechter auf die Behandlung ansprachen. Die Auswertung der Gewebeproben von 185 Darmkrebspatientinnen und -patienten und deren klinischen Verlaufsdaten zeigte außerdem: Eine niedrige p16-Aktivität war mit einer besseren Prognose verbunden, während die p16-Messung in frühen Tumorstadien keinen klaren Vorhersagewert hatte.

Julia Schneider, Assistenzärztin am LMU Klinikum München und Erstautorin der Studie, erklärt: „CDK4/6-Hemmer können das Wachstum von Dickdarmkrebszellen wirksam bremsen, auch bei therapieresistenten Tumoren. Ein wichtiger Hinweisgeber für den Therapieerfolg scheint das Protein p16 zu sein. Der Biomarker könnte dabei helfen, Patientinnen und Patienten zu identifizieren, die besonders von einer Behandlung mit CDK4/6-Hemmern profitieren könnten, sowie jene, bei denen alternative Therapieansätze erforderlich sind.“

Resistenzen verstehen und überwinden

„Unsere Ergebnisse könnten den Grundstein für neue, möglicherweise sogar chemotherapiefreie Behandlungsansätze legen, die die Therapie des Dickdarmkrebses mithilfe einer Medikamentenklasse verbessern, welche bereits die Behandlung von Brustkrebs revolutioniert hat“, sagt Florian P. Reiter, Oberarzt an der Medizinischen Klinik II des UKW und Letztautor der Studie. „Darüber hinaus sind weitere mechanistische Studien notwendig, um die genaue Rolle von p16 in der Entwicklung von Resistenzen zu verstehen und diese zu überwinden.“ Ein vielversprechender Ansatz wäre die Kombination von CDK4/6-Hemmern mit anderen Behandlungsmethoden wie Immuntherapien oder zielgerichteten Therapien. „Langfristig könnte dies zu individuelleren und nebenwirkungsärmeren Behandlungsmöglichkeiten für Darmkrebspatientinnen und -patienten führen“, so Reiter.

Wilhelm Sander-Stiftung – Partnerin der Krebsforschung
Die Wilhelm Sander-Stiftung hat das Forschungsprojekt mit 90.000 € über 2 Jahre unterstützt. Stiftungszweck ist die Förderung der medizinischen Forschung, insbesondere von Projekten im Rahmen der Krebsbekämpfung. Seit Gründung der Stiftung wurden insgesamt über 280 Millionen Euro für die Forschungsförderung in Deutschland und der Schweiz ausbezahlt. Damit ist die Wilhelm Sander-Stiftung eine der bedeutendsten privaten Forschungsstiftungen im deutschen Raum. Sie ging aus dem Nachlass des gleichnamigen Unternehmers hervor, der 1973 verstorben ist.

Publikation:

Schneider, J.S., Khaled, N.B., Ye, L. et al. Efficacy of CDK4/6 Inhibition in colorectal cancer and the role of p16 expression in predicting drug resistance. Cell Oncol. (2025). https://doi.org/10.1007/s13402-025-01080-7

„160 Vertreterinnen und Vertreter aus Forschung, Klinik, Patientenvertretungen und Kooperationspartner sind in Erlangen zusammengekommen, um unser starkes Netzwerk im persönlichen Gespräch und direkten Austausch weiterzuentwickeln“, sagte Gastgeberin Prof. Dr. Marianne Pavel, Direktorin des NCT WERA am Standort Erlangen. „Gemeinsam können wir die Krebsmedizin entscheidend voranbringen – durch innovative Forschung, enge Kooperation und die Einbindung der Patientinnen und Patienten in den gesamten Prozess“, so Prof. Pavel.

Versorgung stärken – auch im ländlichen Raum

„WERA deckt in Bayern ein Einzugsgebiet von rund acht Millionen Menschen ab, ein bedeutender Anteil davon lebt im ländlichen Raum. Auch diese Patientinnen und Patienten sollen den Zugang zu modernsten und effektivsten diagnostischen und therapeutischen Verfahren sowie zu neuesten klinischen Studien haben“, sagte Gastgeber Prof. Dr. Matthias W. Beckmann, Direktor des CCC WERA. „Unsere Allianz bewirkt eine enge Vernetzung unseres Onkologischen Spitzenzentrums mit regionalen Behandlungspartnern – Krankenhäusern, Fach- und Hausarztpraxen sowie anderen Einrichtungen des Gesundheitswesens – und hat Modellcharakter für eine flächendeckende, bestmögliche und ganzheitliche Versorgung von an Krebs erkrankten Menschen in Deutschland“, so Prof. Beckmann weiter.

Ein zentraler Baustein dabei ist das nationale Verbundprojekt ONCOnnect, das von der Stiftung Deutsche Krebshilfe mit 13,8 Millionen Euro gefördert wird. Vertreterinnen und Vertreter aus allen vier WERA-Standorten wirken bei diesem Projekt mit und erarbeiten Best-Practice-Modelle für die wohnortnahe Versorgung.

Impulse für die nächste Generation der Krebsmedizin

Mit dem Treffen setzten das CCC WERA und das NCT WERA ein starkes Zeichen für Netzwerkarbeit, Exzellenz in der Krebsforschung und zukunftsweisende Versorgungsstrategien. Das vielseitige Programm des diesjährigen Netzwerktreffens legte den Fokus gleichermaßen auf wissenschaftliche, klinische und patientenorientierte Aspekte. „Insbesondere der Austausch zwischen erfahrenen Forscherinnen und Forschern und der kommenden Generation wissenschaftlicher Talente ist entscheidend für den Erfolg unserer Netzwerke“, betonte Prof. Dr. Hermann Einsele, Sprecher des NCT WERA. „Durch das neu geschaffene NCT-WERA Clinical-Trialist-Programm ermöglichen wir der nachfolgenden Generation neue Karrierechancen, um frühe klinische Studien mit großer Innovationskraft zu gestalten und aktiv für einen Wissenstransfer zu sorgen“, so Prof. Einsele.

Dialogorientierte Forschung im Fokus

Neben der Präsentation von Meilensteinen aus den einzelnen Arbeitsgruppen, von Projekten in der Studieninfrastruktur sowie von Best-Practice-Beispielen war ein weiteres Programm-Highlight die Verleihung des „WERA Publication Award 2025“. Die Auswahl der prämierten Publikationen erfolgte durch eine Jury, die aus Mitgliedern des WERA-Patienten- und Angehörigenbeirates bestand – ein klares Bekenntnis zur dialogorientierten Forschung. „Was gute Forschung ausmacht, definieren wir gemeinsam – Wissenschaft und Patientenvertretung“, so Prof. Dr. Ralf Bargou, Sprecher des CCC WERA. „Die persönlichen Perspektiven von Betroffenen sind für uns nicht nur wertvoll, sondern unerlässlich, um Forschung patientennah zu gestalten.“

Fazit: gemeinsam für eine bessere Krebsversorgung

Das Netzwerktreffen in Erlangen machte deutlich: Die Bündelung wissenschaftlicher Kompetenz, gelebte Kooperation und ein echtes Miteinander von Forschung, Versorgung und Patientenbeteiligung sind zentrale Bausteine für eine zukunftsfähige onkologische Versorgung. CCC WERA und NCT WERA setzen dabei Maßstäbe – in Bayern und darüber hinaus. 

CCC Allianz WERA
Die CCC-Allianz WERA ist ein Zusammenschluss der Comprehensive Cancer Center in Würzburg (CCC MF), Erlangen (CCC Erlangen-EMN), Regensburg (CCCO) und Augsburg (CCCA). CCC WERA wird durch die Stiftung Deutsche Krebshilfe als „Onkologisches Spitzenzentrum“ gefördert und deckt ein Versorgungsgebiet von rund acht Millionen Menschen ab. Zusammen mit den zwei Münchner Standorten sind die vier WERA Standorte Teil des Bayerischen Zentrums für Krebsforschung. Seit Februar 2023 ist NCT WERA ein Standort des Nationalen Centrums für Tumorerkrankungen (NCT). 

Das Nationale Centrum für Tumorerkrankungen
Das NCT ist eine langfristig angelegte Kooperation zwischen dem Deutschen Krebsforschungszentrum, exzellenten Partnern in der Universitätsmedizin und weiteren herausragenden Forschungspartnern an verschiedenen Standorten in Deutschland: Berlin, Dresden, Heidelberg, SüdWest (Tübingen-Stuttgart/Ulm), WERA (Würzburg mit den Partnern Erlangen, Regensburg und Augsburg) und West (Essen/Köln).
 

Weitere Informationen:
Leonie Arnetzl und Laura Bernhardt
Tel.: 09131 85-47049
ccc-direktion@uk-erlangen.de

Würzburg. Eine allogene Stammzelltransplantation, also die Transplantation von Stammzellen eines fremden Spenders, kann für Patienten, deren eigenes Knochenmark keine gesunden Blutzellen mehr bilden kann, lebensrettend sein. Doch die Therapie birgt auch Risiken: Bestimmte Immunzellen des Spenders, sogenannte T-Zellen, können den Körper des Empfängers als fremd erkennen und eine überschießende Abwehrreaktion auslösen. Diese gefährliche Komplikation wird als Graft-versus-Host-Disease (GvHD) bezeichnet, auf Deutsch auch Transplantat-gegen-Wirt-Reaktion. 

Im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Sonderforschungsbereichs/Transregio SFB/TRR 221 untersuchen die Unikliniken Erlangen, Regensburg und Würzburg gemeinsam innovative Strategien zur Steuerung der Transplantat-gegen-Wirt-(GvHD)- und Transplantat-Leukämie-(GvL)-Effekte. Ziel ist es, die Sicherheit und Wirksamkeit der allogenen Stammzelltransplantation (allogene hämotopoetische Stammzelltransplantion, allo-HCT) zu verbessern. So wurde beispielsweise untersucht, warum die entzündlichen Spender-T-Zellen, die eine GvHD antreiben, vom Immunsystem, genauer gesagt von den Makrophagen, die auch als Fresszellen oder Reinigungskräfte bekannt sind, nicht wirksam entfernt werden. Dabei enthüllten die Forschenden einen versteckten Überlebenstrick der schädlichen Spender-T-Zellen.

T-Zellen senden mit CD47 ein „Don’t eat me“-Signal an das Immunsystem 

Die schädlichen Spender-T-Zellen exprimieren ungewöhnlich hohe Konzentrationen des Proteins CD47. Dabei handelt es sich um ein Oberflächenprotein, das den Makrophagen signalisiert: „Fresst mich nicht“. Diese Überexpression wurde sowohl bei Patientinnen und Patienten mit GvHD als auch in Mausmodellen beobachtet.

„Damit bringen wir CD47 erstmals eindeutig mit der Transplantat-gegen-Wirt-Reaktion in Verbindung“, sagt Dr. Haroon Shaikh von der Medizinischen Klinik und Poliklinik II des Uniklinikums Würzburg (UKW). Der Immunologe aus der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Andreas Beilhack publizierte die Ergebnisse in der renommierten Fachzeitschrift Blood. Die Erstautorenschaft teilt er sich mit Dr. Cindy Flamann aus der Gruppe von PD Dr. Heiko Bruns vom Uniklinikum Erlangen. 

Blockierung des CD47-Signals hilft, schädliche Zellen zu entfernen, Entzündungen zu reduzieren und Überlebenschancen zu verbessern

„Spannend wurde es, als wir CD47 mit Antikörpern blockiert haben“, berichtet Haroon Shaikh. „Denn durch die Blockierung wurde die Fähigkeit der Makrophagen wiederhergestellt, die alloreaktiven T-Zellen zu phagozytieren und somit zu eliminieren. Bei unseren Mäusen konnten wir beobachten, dass die schädlichen Zellen effektiver beseitigt wurden, die Entzündung im Darm zurückging und sich ihre Überlebenschancen verbesserten. Darüber hinaus verursachten Spender-T-Zellen ohne CD47 deutlich weniger Transplantat-gegen-Wirt-Erkrankungen und führten zu besseren Ergebnissen.“ 

„Die Studie zeigt die besondere Stärke unserer Zusammenarbeit im SFB/TRR 221 GvH-GvL und ihren klar translationalen Anspruch“, betont Andreas Beilhack. „Unsere Ergebnisse eröffnen ein vielversprechendes klinisches Potenzial für die Blockade von CD47 zur Behandlung von GvHD“, unterstreicht Heiko Bruns. Auf dieser Basis bereitet das Team bereits erste klinische Studien vor.

Publikation:
Flamann C*, Shaikh H*, Matos C, Kreutz M, Ali H, Kern MAG, Büttner-Herold M, Jacobs B, Völkl S, Lischer C, Kellner C, Berges J, Bitterer K, Saul D, Goel M, Link-Rachner CS, Zernecke A, Weber D, Mougiakakos D, Mackensen A, Beilhack A, Bruns H. Augmented CD47 expression impairs alloreactive T-cell clearance after allo-HCT. Blood. 2025 Sep 11;146(11):1359-1373. doi: 10.1182/blood.2023023056. PMID: 40332470.

Die Grippe (Influenza) ist weit mehr als eine lästige Erkältung – sie zählt zu den gefährlichsten Infektionskrankheiten weltweit und fordert jedes Jahr rund eine halbe Million Todesopfer.

Besonders heimtückisch: Grippeviren sind schon ansteckend, bevor überhaupt erste Symptome auftreten. Trotz dieser Bedrohung sind die bisherigen Diagnosemöglichkeiten alles andere als ideal. Sie sind oft teuer, in der Anwendung kompliziert und in vielen ärmeren Regionen der Welt schlicht nicht verfügbar.

Ein Team um Pharmazieprofessor Lorenz Meinel von der Universität Würzburg stellt nun im Fachjournal ACS Central Science die technologische Grundlage für eine neuartige Selbstdiagnostik bei Influenza vor.

Grippeinfektionen schnell und einfach erkennen

Das neue Prinzip könnte die Grippediagnostik künftig einfach, kostengünstig und schnell machen. Jedermann könnte es jederzeit und überall nutzen, etwa in Form eines Kaugummis oder Lutschers, der im Speichel infizierter Personen auf Grippeviren reagiert und einen Geschmacksstoff freisetzt. Im Mund nicht-infizierter Personen dagegen würde nichts passieren. So könnten Betroffene innerhalb weniger Minuten eine Infektion erkennen – ganz ohne Labor, Strom oder medizinisches Personal.

„Diese Strategie eröffnet neue Möglichkeiten für die weltweite Früherkennung und Bekämpfung der Influenza“, sagt Lorenz Meinel, der den Lehrstuhl für Pharmazeutische Technologie und Biopharmazie der Uni Würzburg leitet.

Geschmacksstoff plus virusspezifischer Baustein

Das neue Diagnose-Werkzeug besteht aus dem Sensormolekül Thymol – einem Naturstoff, der unter anderem in Thymian vorkommt – und einem virusspezifischen Zuckerbaustein. Kommt es mit aktiven Grippeviren in Kontakt, setzen diese das Thymol frei, und im Mund entsteht ein klar erkennbarer Geschmack.

„Statt auf teure und komplizierte Testverfahren zu setzen, nutzen wir die natürliche Sensorik des Menschen – den Geschmack – als Werkzeug zur Früherkennung von Infektionen“, so Lorenz Meinel.

Das Prinzip ist flexibel: Sowohl der Geschmacksträger als auch der Erkennungsbaustein lassen sich anpassen. So kann das System etwa mit süßen, bitteren oder salzigen Geschmacksrichtungen ausgestattet werden – auch kindgerecht. Ebenso lässt es sich auf unterschiedliche Krankheitserreger übertragen.

„Für andere Infektionen könnte beispielsweise der virusspezifische Zuckerbaustein durch ein bakterienspezifisches Peptid ersetzt werden. Die zugrunde liegende Funktionsweise bleibt dabei erhalten“, erklärt Professor Meinel. So eröffne die Methode neue Möglichkeiten für die niederschwellige Diagnostik viraler und bakterieller Infektionen – von Influenza bis hin zu zukünftigen Erregern, die heute noch gar nicht bekannt sind.

Nächster Schritt: Konkrete Anwendungen entwickeln

Nun arbeitet das Forschungsteam daran, die Sensoren in Kaugummis oder Lutscher einzuarbeiten und das diagnostische System für eine massenhafte Produktion tauglich zu machen. Dabei kooperiert es mit dem 2024 aus der Uni Würzburg heraus entstandenen Start-up FlareOn Biotech GmbH. Der Entwicklungsprozess wird voraussichtlich rund vier Jahre dauern.

Derartige Anwendungen eignen sich besonders für neuralgische Punkte wie Schulen, Kindergärten oder Altersheime, davon ist das Team überzeugt. Gerade in ärmeren Ländern könnten sie bei der Eindämmung von Infektionsherden von entscheidender Bedeutung sein.

Fernziel: Influenza-Verbreitung in Echtzeit verfolgen

Die Forschenden denken auch schon weiter in die Zukunft: Sobald eine Anwendung verfügbar ist, möchten sie alle Nutzerinnen und Nutzer auf freiwilliger Basis bitten, positive Influenza-Testergebnisse mit einer Smartphone-App festzuhalten. Diese Daten könnten ein bislang nicht erreichbares Online-Lagebild ermöglichen, um die Ausbreitung von Influenzaviren in Echtzeit zu verfolgen.

Mit künstlicher Intelligenz wären dann auch Vorhersagen möglich, wo es eventuell zu epidemischen oder pandemischen Entwicklungen kommen könnte. Das würde es der Weltgesundheitsorganisation, Regierungen, Kommunen oder auch Einzelpersonen ermöglichen, frühzeitig Vorsichtsmaßnahmen einzuleiten.

Förderer und am Projekt Beteiligte

Das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) hat die Arbeiten im Rahmen des Verbundprojekts „Influ Kau“ (Schnellhinweisgeber für die Influenza (Influenza-Kaugummi)) finanziell unterstützt.

Beteiligt waren:

Dr. Heinrich Jehle vom Start-up FlareOn Biotech GmbH in Frickenhausen (Landkreis Esslingen, Baden-Württemberg) hat zur Finanzierung und regulatorischen Beratung beigetragen.

Die Professoren Christian Linz (Universitätsklinikum Würzburg, jetzt Universitätsklinikum Köln) und Stephan Hackenberg (Universitätsklinikum Würzburg) haben mit ihren Teams die klinischen Proben gesammelt und den Gesundheitszustand der Patienten festgestellt und dokumentiert.

Professor Jürgen Seibel (Institut für Organische Chemie, Uni Würzburg) hat mit seinem Doktoranden Marcel Groß die Synthese des Sensormoleküls mitentwickelt.

Professor Carlos A. Guzmán (Leiter der Abteilung Vakzinologie und Angewandte Mikrobiologie am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig HZI) hat mit Teams um Dr. Peggy Riese und Dr. Stephanie Trittel Untersuchungen an Influenza-Viruspartikeln durchgeführt.

Publikation

A Viral Neuraminidase-Specific Sensor for Taste-Based Detection of Influenza. ACS Central Science, 1. Oktober 2025, Open Access, https://doi.org/10.1021/acscentsci.5c01179 
 

Pressemitteilung der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) vom 2. Oktober 2025
 

Würzburg. In der Wirtschaft, im Marketing und im sozialen Bereich werden gerne finanzielle Anreize, sogenannte Incentives, eingesetzt, um die Motivation von Menschen zu steigern, ihr Verhalten zu lenken und nachhaltige Erfolge zu erzielen. Letzteres ist jedoch nicht immer der Fall, wie eine aktuelle Studie (Royal Society Open Science) des Universitätsklinikums Würzburg (UKW) zeigt. Prof. Dr. Grit Hein und ihr Team der Translationalen Sozialen Neurowissenschaften am Zentrum für Psychische Gesundheit (ZEP) untersuchten, ob sich Menschen aus einer bestimmten Gruppe einer fremden Gruppe annähern, wenn sie dafür Geld erhalten. Tatsächlich veränderten Belohnungen und Bestrafungen in den Untersuchungen das Verhalten, aber nicht die Einstellung. Grundsätzliche Vorurteile gegenüber der Fremdgruppe blieben bestehen. Das heißt: Belohnungssysteme können Türen öffnen und den ersten Schritt in Richtung Kontakt ermöglichen. Um aber tief verwurzelte Vorurteile abzubauen und Einstellungen nachhaltig zu verändern, sind zusätzliche Strategien erforderlich, wie etwa gemeinsame Erfahrungen, Dialog oder langfristige Begegnungen zwischen den Gruppen.

Die Studie fand im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Graduiertenkollegs GRK 2660 - Research Training Group 2660: Approach-Avoidance statt. „Hier geht es um die spannenden Fragen, warum und wie wir uns bestimmten Reizen oder Personen nähern oder sie meiden, und was passiert, wenn ein Konflikt entsteht“, sagt Jasper Bischofberger, Erstautor der Studie. „Annäherungs- und Vermeidungsverhalten können wir ganz grundlegend in Tierversuchen untersuchen mit Belohnungen und Strafreizen, aber auch bei Menschen in sozialen Kontexten.“

Priming: Typische Eigenschaften der In- und Out-Group und Zuordnung von abstrakten Symbolen

Für das sogenannte Priming in der Lernstudie sollten die Probandinnen und Probanden mit deutscher Staatsangehörigkeit zunächst fünf Adjektive aufschreiben, die sie mit einer Person der eigenen Nationalität, also der eigenen sozialen In-Group, verbinden. Außerdem sollten sie fünf typische Eigenschaften nennen, die ihnen zu einer Person mit chinesischer Staatsangehörigkeit einfallen. Das war die Out-Group. Anschließend wurden Eindrucksskalen bearbeitet sowie zwei abstrakte, geometrische Symbole – eine Raute und ein Sechseck – der In- und Out-Group zugeordnet. „Die Symbole hatten weder eine Bedeutung noch eine Wertigkeit, sodass spezifische Assoziationen mit diesen Symbolen kontrolliert induziert werden konnten“, so Bischofberger. Im Hauptteil des Lernexperiments sahen die Teilnehmenden auf einem Monitor eine Spielfigur, die sie selbst repräsentierte. Mithilfe eines Cursors konnten sie die Person auf einer horizontalen Linie zwischen der Raute und dem Sechseck hin und her bewegen. Die meisten zog es am Anfang zu ihrer eigenen Gruppe. 

Lernerfahrung verändert Vermeidungs- und Annäherungs-Bias 

„Hier zeigte sich ganz klar der sogenannte Bias. Die Menschen gehen lieber auf ihre eigenen Leute zu und bevorzugen Personen, die zu ihrer eigenen Gruppe gehören“, erläutert Grit Hein. Um zu prüfen, ob sich dieses Annäherungs-Vermeidungs-Verhalten durch finanzielle Anreize verändert, erhielten die Probandinnen und Probanden mit unterschiedlicher Wahrscheinlichkeit einen kleinen Geldgewinn, wenn sie sich der Figur näherten, welche die fremde Gruppe symbolisierte. Sobald sie sich wieder dem Symbol der eigenen Gruppe annäherten, wurde ihnen Geld abgezogen. „Wir haben sie gewissermaßen bestochen“, sagt Grit Hein. „Es waren zwar nur minimale Beträge, 5 Cent, aber wir wissen aus anderen Studien, dass das sehr gut funktioniert.“ Allerdings wussten die Studienteilnehmenden anfangs nichts von dem finanziellen Anreiz. Sie mussten zunächst erlernen, welches Verhalten ihnen den größten Profit einbrachte. 

„Selbst in so einer artifiziellen Studie ist der Bias extrem stark“

Tatsächlich veränderten die Studienteilnehmenden im Laufe der Lernstudie ihr Verhalten in Abhängigkeit von diesen finanziellen Belohnungen und Bestrafungen. Wurde das Annähern an die andere Gruppe belohnt, verringerte sich die Vermeidungstendenz spürbar. Bestrafungen waren dabei weniger wirksam als Belohnungen. Kontrollstudien, in denen die Symbole keine soziale Bedeutung hatten, zeigten diese Effekte so nicht. Das heißt: Vorurteile im Verhalten bauten sich nur ab, wenn die Symbole sozial aufgeladen waren und Gruppenmitgliedschaften repräsentierten. 

Obwohl die Teilnehmenden im Laufe der Lernstudie ihr Verhalten anpassten, blieben ihre persönlichen Eindrücke und Einstellungen gegenüber der Fremdgruppe nach der Lernaufgabe stabil. „Die Studie verdeutlicht klar die Limitation finanzieller Anreize: Es geht nicht über das bloße Hingehen hinaus, die Meinung ändert sich nicht. Selbst in so einer artifiziellen Studie ist der Bias extrem stark“, bemerkt Grit Hein. 

Das Wort „Bias“ bezeichnet eine systematische Verzerrung oder Neigung, die das neutrale Urteil, Verhalten oder Ergebnis beeinflusst. In der Wissenschaft und Technik steht Bias für einen Fehler, im sozialen Kontext für Voreingenommenheit. Menschen können Bias sowohl für als auch gegen eine einzelne Person, eine Gruppe oder eine Überzeugung entwickeln. Ein großes und nach wie vor aktuelles Thema ist der Gender Bias. Die dadurch entstehenden systematischen Verzerrungen beeinflussen Wahrnehmungen und Entscheidungen in vielen Bereichen und können zu Benachteiligungen, beispielsweise bei Karrierechancen oder in der medizinischen Versorgung, führen. 

Social Prediction Errors: Soziales Lernen entsteht, wenn Erwartungen und Vorhersagen gebrochen werden

Boni oder finanzielle Anreize für das Einbeziehen unterrepräsentierter Personengruppen können ein erster Schritt sein, der Kontakt herstellt, was aber nicht bedeutet, dass diese Personen gleichwertig behandelt werden. Um dies zu erreichen, müssen andere Formen von Lernen folgen. 

In einer kulturvergleichenden Studie, die demnächst publiziert wird (Zhou u.a., in press), konnte Grit Hein zum Beispiel gemeinsam mit einem internationalen Team zeigen, dass Voreingenommenheit gegenüber Fremden bei deutschen und chinesischen Probandinnen und Probanden „überlernt” werden kann, wenn nämlich die westlichen und ostasiatischen Teilnehmerinnen und Teilnehmer von negativen Erfahrungen mit der eigenen Gruppe lernen. Man hatte etwas Positives von der eigenen Gruppe erwartet, bekam aber das Gegenteil. Die Erwartung wurde enttäuscht, was die Einstellung gegenüber der fremden Gruppe verbesserte. Ostasiatische Probanden änderten ihre Einstellung gegenüber ihrer eigenen Gruppe nur, wenn sie sich nicht so stark mit ihrer eigenen Gruppe identifizierten. 

Zurück zum Belohnungssystem, das auch häufig in der Erziehung angewendet wird. Ein Beispiel: Wenn du deine Hausaufgaben erledigst, bekommst du ein Eis. Die Aufgaben werden vielleicht erledigt, aber nicht die Einstellung dazu. „Es wäre nachhaltiger, wenn das Kind selbst spürt, wie es an den Hausaufgaben wächst, und zum Beispiel rückwirkend positives soziales Feedback in der Schule erhält“, so Hein. 

Gemeinsame Interessen können helfen Barrieren abzubauen

Die Psychologin schlägt den Bogen zurück zur Studie: „Um sich anzunähern und Begegnungen zu schaffen, braucht es vielleicht Anreize, aber um Vorurteile abzubauen, braucht es mehr. Wir müssen soziale Lernerfahrungen ermöglichen, etablieren und versuchen, das Bild des anderen zu überzeichnen.“ Die Adjektive, welche die Studienteilnehmer anfangs notiert hatten, sind in der Regel keine persönlichen Erfahrungen, sondern überlieferte Vorurteile. Um Barrieren zwischen Gruppen unterschiedlicher Nationen abzubauen, schlägt Grit Hein vor, über das Annähern hinaus Kontakt aufzunehmen und nach Ähnlichkeiten zu suchen, zum Beispiel nach gemeinsamen Interessen wie Sport, Kochen, Handwerk oder berufliche Ziele und Interessen. Reine finanzielle Anreize könnten auch nach hinten losgehen, mahnt die Wissenschaftlerin. Wenn Menschen das Gefühl haben, dass sie gekauft werden sollen um anders zu denken oder sich anders zu verhalten, kann das Vorurteile sogar verstärken, besonders wenn die finanziellen Anreize öffentlich gemacht werden. 

Publikationen:

Bischofberger Jasper Amadeus, Saulin Anne, Zhou Yuqing and Hein Grit. 2025 Learning from financial rewards and punishments reduces the in-group bias in social approach without changing the in-group bias in impressions. R. Soc. Open Sci. 12:250061. https://doi.org/10.1098/rsos.250061

Zhou, Y., Lindström, B., Soutschek, A., Kang, P., Han, S., Tobler, P.N., Hein, G. (in press). Learning reduces Ingroup Bias More with Perceived Losses than Gains Across Cultures. npj Science of Learning.

Text: KL / Wissenschaftskommunikation

Würzburg. Eine zerebrale Metastasierung ist eine der schwerwiegendsten Komplikationen bei Brustkrebs. Dabei haben sich Krebszellen aus dem ursprünglichen Brusttumor über den Blutweg oder das Lymphsystem ins Gehirn ausgebreitet und dort Tochtergeschwülste gebildet. Je nach Lage und Größe können diese Metastasen Symptome wie Kopfschmerzen, Übelkeit und Erbrechen, neurologische Ausfälle, epileptische Anfälle sowie Persönlichkeits- und Gedächtnisveränderungen hervorrufen. 

Warum hier die Blut-Hirn-Schranke keinen ausreichenden Schutz gewährleistet, erforscht Dr. Carolin Julia Curtaz, Funktionsoberärztin an der Frauenklinik des Universitätsklinikums Würzburg. Für die Aufklärung der molekularen Mechanismen der zerebralen Metastasierung bei Brustkrebspatientinnen erhielt sie gerade eine Forschungsförderung in Höhe von 25.000 Euro von der Heinz-Walter Menke Stiftung. 

Neue diagnostische und therapeutische Ansätze

In Kooperation mit Prof. Dr. Małgorzata Burek von der Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie, Intensivmedizin, Notfallmedizin und Schmerztherapie untersucht Curtaz serumbasierte Faktoren wie Zytokine und microRNAs, die die Permeabilität der Blut-Hirn-Schranke beeinflussen und somit die Entstehung von Hirnmetastasen begünstigen können. Das Ziel dieses translationalen Projekts besteht darin, neue diagnostische und therapeutische Ansätze zu entwickeln, um betroffene Patientinnen frühzeitiger und gezielter behandeln zu können. 

„Unsere Forschung soll helfen, diese Prozesse besser zu verstehen und klinisch verwertbare Marker und Zielstrukturen zu identifizieren“, so Carolin Curtaz. Erste Ergebnisse aus dem Projekt wurden bereits auf Fachkongressen vorgestellt und publiziert. „Die Förderung ermöglicht uns nun vertiefte Analyse im Labor und den Aufbau weiterführender Studien“, freut sich Curtaz. 

Publikationen von Carolin Julia Curtaz zur Blut-Hirn-Schranke bei Brustkrebs: 

Curtaz CJ, Wucherpfennig S, Al-Masnaea E, Herbert SL, Wöckel A, Meybohm P, Burek M. High-throughput drug screening to investigate blood-brain barrier permeability in vitro with a focus on breast cancer chemotherapeutic agents. Front Drug Deliv. 2024 Jun 27;4:1331126. doi: 10.3389/fddev.2024.1331126. PMID: 40836976; PMCID: PMC12363248.

Die Studie untersuchte, wie man die Blut-Hirn-Schranke gezielt durchlässiger machen kann, um Medikamente bei Hirnmetastasen wirksamer ins Gehirn zu bringen. Von über 1.200 getesteten Substanzen steigerten 175 die Durchlässigkeit deutlich, darunter auch zwei Wirkstoffe, die schon in der Brustkrebstherapie genutzt werden. Diese Ergebnisse zeigen, dass bestimmte Substanzen helfen könnten, die Wirksamkeit von Krebstherapien im Gehirn zu verbessern, müssen aber noch weiter geprüft werden.

Curtaz CJ, Reifschläger L, Strähle L, Feldheim J, Feldheim JJ, Schmitt C, Kiesel M, Herbert SL, Wöckel A, Meybohm P, Burek M. Analysis of microRNAs in Exosomes of Breast Cancer Patients in Search of Molecular Prognostic Factors in Brain Metastases. Int J Mol Sci. 2022 Mar 27;23(7):3683. doi: 10.3390/ijms23073683. PMID: 35409043; PMCID: PMC8999078.

Die Studie zeigt, dass bestimmte Moleküle (Mikro-RNAs) in winzigen Bläschen, den sogenannten Exosomen, Hinweise auf das Risiko für Hirnmetastasen bei Brustkrebs geben können. Bei Patientinnen mit Hirnmetastasen war eine Mikro-RNA (miR-576-3p) deutlich erhöht und eine andere (miR-130a-3p) erniedrigt. Diese Marker könnten in Zukunft helfen, über eine einfache Blutuntersuchung das Risiko für Hirnmetastasen frühzeitig einzuschätzen – müssen aber noch weiter überprüft werden.

Curtaz CJ, Kiesel L, Meybohm P, Wöckel A, Burek M. Anti-Hormonal Therapy in Breast Cancer and Its Effect on the Blood-Brain Barrier. Cancers (Basel). 2022 Oct 19;14(20):5132. doi: 10.3390/cancers14205132. PMID: 36291916; PMCID: PMC9599962.

In der Übersicht fasst Curtaz den aktuellen Wissensstand zur antihormonellen Therapie und ihren intrazerebralen Auswirkungen sowie ihren Effekten auf die Blut-Hirn-Schranke bei Brustkrebs zusammen.

Curtaz CJ, Schmitt C, Blecharz-Lang KG, Roewer N, Wöckel A, Burek M. Circulating MicroRNAs and Blood-Brain-Barrier Function in Breast Cancer Metastasis. Curr Pharm Des. 2020;26(13):1417-1427. doi: 10.2174/1381612826666200316151720. PMID: 32175838; PMCID: PMC7475800.

In dieser Publikation fasst Curtaz mit Team das Wissen über microRNAs zusammen, von denen bekannt ist, dass sie eine bedeutende Rolle bei Brustkrebs und/oder der Funktion der Blut-Hirn-Schranke spielen. Darüber hinaus werden bereits etablierte In-vitro-Modelle der Blut-Hirn-Schranke beschrieben, die ein nützliches Werkzeug für die Untersuchung der molekularen Mechanismen sind, die an der Bildung von Hirnmetastasen beteiligt sind.

Curtaz CJ, Schmitt C, Herbert SL, Feldheim J, Schlegel N, Gosselet F, Hagemann C, Roewer N, Meybohm P, Wöckel A, Burek M. Serum-derived factors of breast cancer patients with brain metastases alter permeability of a human blood-brain barrier model. Fluids Barriers CNS. 2020 Apr 22;17(1):31. doi: 10.1186/s12987-020-00192-6. PMID: 32321535; PMCID: PMC7178982.

Hier untersuchte Curtaz, wie Blutserum von Brustkrebspatientinnen die Blut-Hirn-Schranke beeinflusst. Es zeigte sich, dass nur das Serum von Patientinnen mit Hirnmetastasen bestimmte Botenstoffe (CX3CL1 und CXCL13) stark erhöht und dadurch die Schutzfunktion der Blut-Hirn-Schranke geschwächt wurde. Das könnte erklären, warum Krebszellen bei manchen Patientinnen besonders leicht ins Gehirn eindringen und dort Metastasen bilden.