News aus der Forschung

Neue Wege in der Versorgung der koronaren Herzkrankheit (KHK)

Universitätsmedizin Würzburg an bundesweiter Studie zur besseren Diagnose und Versorgung bei Brustschmerzen beteiligt

Frau mit schmerzverzerrtem Gesicht fasst sich an die Brust, daneben ist eine Illustration eines Herzens und einer EKG-Linie, rechts im Bild das IMPRO-Studie und eine Illustration von einer Computer-Tomografie.
Unter dem Titel IMPRO (Innovatives Management für Patientinnen und Patienten mit erstmals aufgetretenen stabilen Thoraxschmerzen - Improved Management of Patients with Recent-Onset Stable Chest Pain) wird eine interdisziplinäre Methode zur ambulanten Diagnose und Versorgung von Patient*innen mit Verdacht auf KHK untersucht. Illustration: Jula Jula Udom modU / Canva

Würzburg. Schmerzen in der Brust können auf verschiedene Erkrankungen hinweisen. Häufig besteht der Verdacht auf eine koronare Herzkrankheit (KHK). Bei dieser chronischen Erkrankung verengen sich die Herzkranzgefäße, die den Herzmuskel mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgen. Die KHK zählt in Deutschland zu den häufigsten Todesursachen. In einer aktuellen Studie, an der das Institut für Allgemeinmedizin des Universitätsklinikums Würzburg (UKW) beteiligt ist, wird derzeit ein neuer ambulanter Versorgungsweg für Patientinnen und Patienten mit erstmals aufgetretenen stabilen Thoraxschmerzen untersucht.

IMPRO - Innovatives Management für Patientinnen und Patienten mit erstmals aufgetretenen stabilen Thoraxschmerzen

Das Projekt „IMPRO” (Improved Management of Patients with Recent-Onset Stable Chest Pain) wird 39 Monate lang mit insgesamt etwa 9,4 Millionen Euro aus dem Innovationsfonds des Gemeinsamen Bundesausschusses gefördert und vom Institut für Allgemeinmedizin der Philipps-Universität Marburg geleitet.

Sektorenübergreifende Zusammenarbeit

„Mit IMPRO wollen wir die Wirksamkeit einer neuen Versorgungsform unter Einbezug der Herz-Computertomographie testen“, erklärt Alexandra Greser, Projektleiterin für die Region Würzburg. An der Studie nehmen insgesamt über 300 hausärztliche und kardiologische Praxen sowie 22 von der Deutschen Röntgengesellschaft zertifizierte CT-Zentren teil. „Diese sektorenübergreifende Zusammenarbeit hat das Potenzial, die Diagnose und Behandlung von KHK-Patientinnen und -Patienten zu verbessern und somit auch das klinische Ergebnis“, ergänzt Prof. Dr. Ildikó Gágyor, Direktorin des Instituts für Allgemeinmedizin am UKW.

Ablauf der Studie

Patientinnen und Patienten mit entsprechenden Beschwerden werden in zwei Phasen begleitet. In der ersten Kontrollphase erfolgt die Versorgung wie bisher üblich. In der anschließenden Interventionsphase wird hingegen die neue interdisziplinäre Methode zur Diagnose und Versorgung angewendet. Das Ziel besteht darin, herauszufinden, welcher Versorgungsweg sich langfristig besser bewährt. Das Projekt orientiert sich dabei an der Nationalen Versorgungsleitlinie zur KHK.

Weitere Informationen: https://innovationsfonds.g-ba.de/projekte/neue-versorgungsformen/impro.709 und https://www.allgemeinmedizin.uni-wuerzburg.de/forschung/laufende-studien/impro/

Frau mit schmerzverzerrtem Gesicht fasst sich an die Brust, daneben ist eine Illustration eines Herzens und einer EKG-Linie, rechts im Bild das IMPRO-Studie und eine Illustration von einer Computer-Tomografie.
Unter dem Titel IMPRO (Innovatives Management für Patientinnen und Patienten mit erstmals aufgetretenen stabilen Thoraxschmerzen - Improved Management of Patients with Recent-Onset Stable Chest Pain) wird eine interdisziplinäre Methode zur ambulanten Diagnose und Versorgung von Patient*innen mit Verdacht auf KHK untersucht. Illustration: Jula Jula Udom modU / Canva

Hoffnungsträger Vitamin C enttäuscht in großer Verbrennungsstudie

Multizentrische VICToRY-Studie zu hochdosiertem Vitamin C zeigt keinen Nutzen bei schweren Verbrennungen und deutet auf mögliche Risiken hin

Christian Stoppe am Rednerpult beim Critical Care Reviews Meeting in Belfast
Prof. Dr. Christian Stoppe stellte als Erstautor und Leiter der Victory-Studie die Ergebnisse am 10. Juni 2026 beim Critical Care Reviews Meeting in Belfast vor. Zeitgleich wurde die Studie im Journal of the American Medical Association (JAMA) veröffentlicht. © Patrick Meybohm / UKW
Christian Stoppe stellt Studie beim Critical Care Reviews Meeting vor, Aufnahme von Zuschauern im edlen Raum in Belfast
Das Critical Care Reviews Meeting (CCR) ist eine der bekanntesten internationalen Fortbildungsveranstaltungen für Intensivmedizin. Es wird jährlich in Belfast (Nordirland) veranstaltet und gilt als besonders evidenzorientiert, da dort wichtige neue Studien aus der Intensivmedizin vorgestellt und ausführlich diskutiert werden.
4 Porträts im Polaroid-Format sowie Logo der Studie und Illustration einer Vitamin-C-Infusion
Für das Projektmanagement und die Koordination der deutschen Zentren waren neben dem Studienleiter und Erstautor Prof. Christian Stoppe auch Dr. Ellen Dresen, Prof. Patrick Meybohm und Carina Güttler vom UKW verantwortlich. Collage: UKW / erstellt mit Canva

Eine internationale, randomisierte klinische Studie unter der Leitung des Universitätsklinikums Würzburg (UKW) und der kanadischen Queen’s University in Kingston kommt jetzt zu einem klaren Ergebnis: Hochdosiertes intravenöses Vitamin C verbessert bei Schwerbrandverletzten weder Überleben noch Organdysfunktion und könnte möglicherweise sogar schädlich sein.

Würzburg. Schwere Verbrennungen lösen eine massive Entzündungsreaktion sowie oxidativen Stress aus. Vitamin C gilt als starkes Antioxidans und wird seit Jahrzehnten in der Behandlung von Verbrennungsopfern diskutiert. Bisherige kleinere Studien hatten positive Effekte gezeigt, etwa einen geringeren Flüssigkeitsbedarf. Aufgrund dieser vielversprechenden, aber unsicheren Datenlage empfehlen einige internationale Leitlinien die Gabe von hochdosiertem Vitamin C, allerdings fehlt hierfür eine belastbare Evidenz aus großen randomisierten Studien.

Internationale Leitlinien sollen neue Erkenntnisse berücksichtigen und Empfehlungen überdenken

„Die Empfehlungen der Leitlinien sollten dringend überdacht werden“, mahnt Prof. Dr. Christian Stoppe, Studienleiter und Oberarzt an der Klinik für Anästhesiologie, Intensivmedizin, Notfallmedizin und Schmerztherapie des Universitätsklinikums Würzburg (UKW). Gemeinsam mit der Queen’s University in Kingston (Kanada) hat das Würzburger Team in der internationalen, randomisierten klinischen StudieVICToRY (VItamin C in Thermal injuRY) den Einsatz von hochdosiertem Vitamin C bei schweren Verbrennungen untersucht. Die am 10. Juni 2026 beim Critical Care Reviews Meeting in Belfast vorgestellten und zeitgleich im renommierten Journal of the American Medical Association (JAMA) veröffentlichten Ergebnisse sind eindeutig: Hochdosiertes intravenöses Vitamin C verbessert das Überleben oder die Organdysfunktion bei schwerbrandverletzten Patientinnen und Patienten nicht – und könnte sogar schädlich sein.

Sterberisiko unter Vitamin C mehr als doppelt so hoch

Insgesamt nahmen 238 Erwachsene mit schweren Verbrennungen von mindestens einem Fünftel ihrer gesamten Hautoberfläche an der Studie teil. Die Patienten wurden in 24 Zentren in Nord-, Zentral- und Südamerika, Europa und Asien nach dem Zufallsprinzip entweder mit hochdosiertem intravenösem Vitamin C (50 mg pro Kilogramm Körpergewicht) behandelt, das über 96 Stunden hinweg alle sechs Stunden verabreicht wurde, oder mit einem Placebo. Es zeigte sich kein Vorteil durch die Behandlung mit Vitamin C. Im Gegenteil: Der wichtigste untersuchte Endpunkt – die 28-Tage-Sterblichkeit und anhaltende Organdysfunktion, beispielsweise Beatmung, Nierenersatztherapie oder Kreislaufunterstützung – trat sogar häufiger bei den Personen auf, die Vitamin C erhielten, als bei denen, die ein Placebo erhielten (40,8 % gegenüber 29,7 %).

Besonders auffällig war die Sterblichkeit innerhalb der ersten 28 Tage: In der Vitamin-C-Gruppe starben 15 Prozent der Patienten, in der Placebogruppe waren es nur 7,6 Prozent. Das Sterberisiko war somit unter Vitamin C mehr als doppelt so hoch. Auch die Sterblichkeit während des gesamten Krankenhausaufenthalts war in der Vitamin-C-Gruppe höher (23,3 % gegenüber 16,1 %). Zudem mussten Patienten, die Vitamin C erhielten, häufiger mit einer Nierenersatztherapie, beispielsweise einer Dialyse, behandelt werden (10,8 % gegenüber 5,9 %). Dieser Unterschied könnte allerdings auch zufällig zustande gekommen sein, da er statistisch nicht eindeutig abgesichert war.

Nach einer geplanten Zwischenanalyse wurde die Studie vorzeitig beendet, da die Ergebnisse darauf hindeuteten, dass die Behandlung keinen Nutzen erwarten ließ und potenziell mit Schäden verbunden sein könnte. Ein unabhängiges Überwachungsgremium empfahl daraufhin, die Studie abzubrechen.

„Vitamin C in der aktuellen Dosierung kann nicht empfohlen werden“

„Unsere Studie liefert erstmals hochwertige, randomisierte Evidenz zu hochdosiertem Vitamin C bei schweren Verbrennungen. Die Ergebnisse sind eindeutig: Die Therapie ist nicht wirksam und möglicherweise sogar schädlich. Sie sollte daher nicht routinemäßig eingesetzt werden“, erklärt Christian Stoppe. Laut Stoppe passen die Ergebnisse zu der kürzlich publizierten LOVIT-Studie bei septischem Schock, die mit dem gleichen Vitamin-C-Schema ebenfalls einen Schadenshinweis zeigte. Damit liegen nun zwei große, randomisierte Studien aus unterschiedlichen intensivmedizinischen Bereichen vor, die den Einsatz von hochdosiertem Vitamin C infrage stellen. Internationale Leitlinien sollten Stoppe zufolge diese neuen Erkenntnisse dringend berücksichtigen.

Begrenzte Ressourcen auf nachweislich wirksame Maßnahmen lenken

„Angesichts weltweit steigender regulatorischer Anforderungen und begrenzter Ressourcen ist es umso wichtiger, dass eine so große internationale Studie endlich Klarheit schafft. Wir hoffen, dass unsere Arbeit dazu beiträgt, Patientinnen und Patienten vor einer unwirksamen und potenziell gefährlichen Therapie zu schützen und die begrenzten Ressourcen auf nachweislich wirksame Maßnahmen zu lenken“, erklärt Prof. Dr. Patrick Meybohm, Direktor der Klinik für Anästhesiologie abschließend. Zukünftig sollen internationale Kooperationen und Forschungsinfrastrukturen weiter ausgebaut sowie gemeinsame Studienplattformen etabliert werden, um die hochwertige klinische Forschung zu stärken. Gleichzeitig wird ein personalisierter Ansatz verfolgt, der eine gezielte Identifikation von Patientinnen und Patienten ermöglicht, die von einer spezifischen Therapie profitieren.

Große internationale Zusammenarbeit

Die VICToRY-Studie wurde im Rahmen des Military Burn Research Program des US‑Verteidigungsministeriums gefördert, unterstützt durch die Lotte & John Hecht Memorial Foundation (Kanada) und die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, STO1099/10-1). Kooperationspartner waren die Queen’s University, Kingston (Kanada), die U.S. Army sowie mehr als 20 weitere internationale Zentren. Für das Projektmanagement und die Koordination der deutschen Zentren waren neben Prof. Christian Stoppe auch Dr. Ellen Dresen, Prof. Patrick Meybohm und Carina Güttler vom UKW verantwortlich.

Publikation: Stoppe C, Hill A, Cancio LC, et al. High‑Dose Intravenous Vitamin C and Mortality and Organ Dysfunction in Severe Burn Injury: The VICToRY Randomized Clinical Trial. JAMA. 2026. doi: 10.1001/jama.2026.10616 

Christian Stoppe am Rednerpult beim Critical Care Reviews Meeting in Belfast
Prof. Dr. Christian Stoppe stellte als Erstautor und Leiter der Victory-Studie die Ergebnisse am 10. Juni 2026 beim Critical Care Reviews Meeting in Belfast vor. Zeitgleich wurde die Studie im Journal of the American Medical Association (JAMA) veröffentlicht. © Patrick Meybohm / UKW
Christian Stoppe stellt Studie beim Critical Care Reviews Meeting vor, Aufnahme von Zuschauern im edlen Raum in Belfast
Das Critical Care Reviews Meeting (CCR) ist eine der bekanntesten internationalen Fortbildungsveranstaltungen für Intensivmedizin. Es wird jährlich in Belfast (Nordirland) veranstaltet und gilt als besonders evidenzorientiert, da dort wichtige neue Studien aus der Intensivmedizin vorgestellt und ausführlich diskutiert werden.
4 Porträts im Polaroid-Format sowie Logo der Studie und Illustration einer Vitamin-C-Infusion
Für das Projektmanagement und die Koordination der deutschen Zentren waren neben dem Studienleiter und Erstautor Prof. Christian Stoppe auch Dr. Ellen Dresen, Prof. Patrick Meybohm und Carina Güttler vom UKW verantwortlich. Collage: UKW / erstellt mit Canva

Angst im Genom: Neue genetische Zusammenhänge mit Angstsymptomen

Größte genetische Studie zu Angstsymptomen mit Würzburger Beteiligung

DNA-Extraktion - Durch die Ansäuerung ist ein weißer Faden entstanden
Bei der Genanalyse von 693.869 Menschen europäischer Abstimmung fand das Studienteam die bislang größte Anzahl genetischer Zusammenhänge mit Angstzuständen. © Daniel Peter / UKW
Nahaufnahme eines Pipettierroboters in lilafarbenem Licht
Die Arbeitsgruppe PGC Anxiety identifizierte in der genomweiten Assoziationsstudie 74 Positionen im Genom, an denen genetische Unterschiede mit Angstsymptomen in Zusammenhang standen. © Daniel Peter / UKW

Angst ist ein lebenswichtiges Warnsystem des Menschen. Doch bei Millionen Betroffenen gerät diese Funktion aus dem Gleichgewicht und entwickelt sich zu einer belastenden Erkrankung. Eine neue internationale Studie mit fast 700.000 Teilnehmenden liefert nun in „Nature Human Behaviour“ die bislang umfassendsten Hinweise auf die genetischen Grundlagen von Angst – und bringt damit ein jahrzehntelanges Forschungsziel einen großen Schritt voran.

Würzburg. Angst, Furcht und auch Sorgen sind normale Stressreaktionen, die uns helfen, aufmerksam zu sein und in potenziell gefährlichen Situationen vorsichtig zu reagieren. Bei immer mehr Menschen fallen diese Symptome jedoch intensiver aus. Sie entwickeln eine Angsterkrankung, die zu Problemen im Alltag und großem Leidensdruck führen kann. Angsterkrankungen gehören weltweit zu den häufigsten psychischen Erkrankungen. Um die biologische Architektur von Angst besser zu verstehen hat sich im Rahmen der internationalen Forschungsinitiative PGC (Psychiatric Genomics Consortium) die Arbeitsgruppe Anxiety gegründet. Eine federführende Rolle beim Aufbau dieser Arbeitsgruppe spielte der Würzburger Psychiater und Angstforscher Jürgen Deckert. 

Die Arbeitsgruppe PGC Anxiety lieferte nun mit Beteiligung der Würzburger Universitätsmedizin und weiteren Mitgliedern des zwischen 2008 und 2020 von der DFG geförderten Sonderforschungsbereiches TRR 58 „Furcht, Angst und Angsterkrankungen“ im Fachjournal „Nature Human Behaviour“ neue Einblicke in die genetischen Mechanismen von Angststörungen. 

Welche genetischen Unterschiede treten häufiger bei Menschen auf, die stärkere Angstsymptome erleben?

Geleitet wurde die so genannte genomweite Assoziationsstudie (GWAS) vom King's College London und des QIMR Berghofer Medical Research Institute von Thalia Eley. In Würzburg arbeiteten neben Jürgen Deckert noch Nora Strom, Angelika Erhardt-Lehmann (Co-Chair der AG PGC Anxiety) und Heike Weber an dieser weltweit größten Auswertung der DNA bei Angsterkrankungen. Bei der Genanalyse von 693.869 Menschen europäischer Abstimmung fand das Studienteam die bislang größte Anzahl genetischer Zusammenhänge mit Angstzuständen. „Indem in unserer Studie die genetischen Daten nicht nur mit einer klinischen Ja-oder-Nein-Diagnose, sondern mit dem Schweregrad der Symptome verknüpft wurden, entstand ein neues Verständnis von Angst als biologisches Kontinuum – von normalen Stressreaktionen bis hin zu schwer beeinträchtigenden Erkrankungen“, erläutert Jürgen Deckert das Besondere an der Studie. 

74 genetische Hinweise auf Angst

Insgesamt identifiziert die Studie 74 Positionen im Genom, an denen genetische Unterschiede mit Angstsymptomen in Zusammenhang standen. Etwa die Hälfte davon war bereits aus früheren GWAS-Studien zu Angstzuständen bekannt, wie der in diesem Jahr mit Nora Strom als Erstautorin in Nature Genetics veröffentlichten GWAS- Studie. 39 Positionen wurden jedoch erstmals beschrieben.

Neben dieser großen Zahl neuer genetischer Hinweise zeigen die Ergebnisse auch, dass bestimmte Gene eine Rolle bei Angst spielen könnten, zum Beispiel PCLO und SORCS3. Viele der beteiligten Gene sind besonders im Gehirn aktiv und daran beteiligt, wie Nervenzellen miteinander kommunizieren.

Außerdem zeigte die Analyse: Die bekannten genetischen Unterschiede erklären lediglich etwa 6 Prozent der Unterschiede in der Ausprägung von Angstsymptomen zwischen verschiedenen Menschen. Der größte Teil der genetischen Einflüsse ist somit weiterhin unbekannt.

Genetik ist nur Teil des Risikos – Anstieg der Angstraten weist auf Umweltfaktoren hin

Die Studie sei ein spannender Fortschritt beim Verständnis, wie das Risiko für Angstzustände durch biologische Prozesse beeinflusst werden kann, findet Megan Skelton, Research Fellow am IoPPN des King's College London. Der Erstautorin der Studie ist es jedoch wichtig hervorzuheben, dass selbst jemand mit einem sehr hohen genetischen Risiko keine Angsterkrankung entwickeln muss und umgekehrt jemand mit einem niedrigen genetischen Risiko durchaus eine entwickeln kann: „Genetische Einflüsse wirken zusammen mit Lebenserfahrungen, sozialen Kontexten und psychologischen Faktoren und stehen mit ihnen in Wechselwirkung, um das individuelle Risiko zu formen. Der Anstieg der Angstraten, den wir beobachten, weist auf Umweltfaktoren hin. Das Verständnis genetischer Risiken kann uns helfen zu erkennen, wer für diese Faktoren besonders anfällig sein könnte, und letztlich zu wirksameren Präventions- und Behandlungsstrategien beitragen.“

Polygenetische Risikoscores

Die Studie berechnete außerdem Polygenetische Risikoscores (PRS) für Angst, die das genetische Risiko jeder einzelnen Person in einer Zahl zusammenfassen. Grundlage waren die Ergebnisse der Genanalyse (GWAS) von Menschen europäischer Abstammung. Anschließend wurden die Scores in getrennten Gruppen von Menschen europäischer, afrikanischer und südasiatischer Herkunft getestet. Dabei erkläreen die genetischen Risikoscore nur einen kleinen Teil (1,2 bis 2,9 Prozent) der Unterschiede im Schweregrad von Angstsymptomen zwischen den Menschen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es teilweise gemeinsame genetische Einflüsse über verschiedene ethnische Bevölkerungsgruppen hinweg gibt. Weitere Studien in unterschiedlichen ethnischen Herkunftsgruppen sind notwendig, um spezifische genetische Risiken besser zu verstehen. 

Psychische und körperliche Gesundheit eng verbunden

Es zeigte sich außerdem ein breites Spektrum signifikanter genetischer Korrelationen zwischen Angstzuständen und sowohl psychischen als auch körperlichen Erkrankungen, darunter Depressionen, Reizdarmsyndrom, chronische Schmerzen, koronare Herzkrankheit, Endometriose und Migräne.

„Diese Korrelationen verdeutlichen die Wechselbeziehung zwischen psychischer und körperlicher Gesundheit“, sagt Brittany Mitchell, Leiterin der Forschungsgruppe „Complex Trait Genomics“ am QIMR Berghofer Medical Research Institute und Mit-Erstautorin der Studie. „Wichtig ist, dass einige gemeinsame genetische Varianten sowohl das Risiko für eine körperliche Erkrankung als auch für stärkere Angstsymptome erhöhen können. Gleichzeitig kann das Leben mit chronischen Schmerzen oder einer chronischen Erkrankung selbst zu Angstsymptomen beitragen. Unsere Ergebnisse zeigen keine Kausalität und auch keine Wirkungsrichtung auf, sie werfen jedoch wichtige Fragen für zukünftige Forschungen auf.“

Resümee und Ausblick

Thalia Eley, Professorin für Entwicklungs- und Verhaltensgenetik am Institute of Psychiatry, Psychology & Neuroscience (IoPPN) des King's College London und leitende Autorin der Studie resümiert: „Trotz der Auswirkungen von Angststörungen auf die öffentliche Gesundheit hinkt der Fortschritt beim Verständnis ihrer genetischen Grundlagen hinter dem anderer wichtiger psychischer Erkrankungen hinterher. Angesichts der hohen und steigenden Angstraten, insbesondere bei jungen Erwachsenen, ist es wichtiger denn je, unsere Fähigkeit zu verbessern, Risikofaktoren zu identifizieren und zu verstehen. Wir hoffen, dass unsere Ergebnisse eine neue Welle groß angelegter Analysen anregen, um unser Verständnis der genetischen Architektur von Angst zu beschleunigen“. Jürgen Deckert ergänzt: „Das Psychiatric Genomic Consortium für Anxiety wird weiter intensiv seine Mission verfolgen, diese ersten wegweisenden Ergebnisse auszubauen, dies letztlich mit dem Ziel innovative und individuelle Therapien für die Betroffenen zu entwickeln.“. 

Publikation: Skelton, M., Mitchell, B.L., Assary, E. et al. Genome-wide meta-analysis of quantitatively measured generalized anxiety symptoms in individuals of European ancestry. Nat Hum Behav (2026). https://doi.org/10.1038/s41562-026-02476-7

DNA-Extraktion - Durch die Ansäuerung ist ein weißer Faden entstanden
Bei der Genanalyse von 693.869 Menschen europäischer Abstimmung fand das Studienteam die bislang größte Anzahl genetischer Zusammenhänge mit Angstzuständen. © Daniel Peter / UKW
Nahaufnahme eines Pipettierroboters in lilafarbenem Licht
Die Arbeitsgruppe PGC Anxiety identifizierte in der genomweiten Assoziationsstudie 74 Positionen im Genom, an denen genetische Unterschiede mit Angstsymptomen in Zusammenhang standen. © Daniel Peter / UKW

First-in-human-Studie: Vielversprechender neuer PET-Tracer zeigt hochauflösende Bildgebung des sympathischen Nervensystems

Erste Anwendung beim Menschen von [18F]Fluproxadin für die PET-Bildgebung des Noradrenalin-Transporters

Gruppenbild der AG vor einem PET-Gerät
Prof. Dr. Takahiro Higuchi (3. v. links) und seine Arbeitsgruppe am DZHI Würzburg. © Katrin Heyer
Vier Mitarbeiterinnen der AG von Takahiro Higuchi arbeiten in weißen Kitteln mit Mundschutz und Handschuhen im Labor der Nuklearmedizin
In-vivo-Testung neuer Radiotracer am Deutschen Zentrum für Herzinsuffizienz Würzburg (DZHI). © Katrin Heyer
Mitarbeiter mit Schutzausrüstung - hier Kittel, Mundschutz, Handschuhe und eine Bleischürze - im Labor
Radiosynthese: Hier wird der Tracer radioaktiv markiert. © Katrin Heyer

Die Nuklearmedizin des Uniklinikums Würzburg (UKW) entwickelte mit [18F]Fluproxadine einen neuartigen und vielversprechenden PET-Radiotracer zur Darstellung des Noradrenalin-Transporters (NET). Ziel ist eine hochauflösende Bildgebung des sympathischen Nervensystems. In einer im “Journal Clinical Nuclear Medicine” veröffentlichten First-in-Human-Studie zeigt das Team nun gemeinsam mit der Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin der Ludwig-Maximilians-Universität München und Partnern aus Japan, dass eine hochauflösende Bildgebung des sympathischen Nervensystems beim Menschen mit [18F]Fluproxadine sicher und technisch gut möglich ist.

Würzburg. Das sympathische Nervensystem ist ein wichtiger Bestandteil des autonomen Nervensystems. Es steuert viele unbewusste Körperfunktionen, darunter Herzfrequenz, Blutdruck und Stressreaktionen. Bei zahlreichen Erkrankungen, wie Herzkrankheiten, neurodegenerativen Erkrankungen und bestimmten Tumoren, sind Veränderungen in der Aktivität des sympathischen Nervensystems sichtbar, oft noch bevor es zu strukturellen Schäden kommt. Deshalb spielt die Bildgebung mit sogenannten Tracern für die Diagnose, Prognose und Therapie dieser Erkrankungen eine zentrale Rolle. 

Ein Tracer ist ein radioaktiv markierter Stoff, der bei einer PET-Untersuchung (Positronen-Emissions-Tomographie) bestimmte Vorgänge im Körper sichtbar macht. Je nach Fragestellung binden sich die Tracer an bestimmte Zellen, Rezeptoren oder Eiweiße. Eine Kamera misst die dabei entstehende Positronenstrahlung. Das heißt, beim Zerfall des radioaktiven Bestandteils entsteht ein Positron, welches auf ein Elektron trifft. Beide Teilchen vernichten sich gegenseitig und erzeugen messbare Gammastrahlen. 

Die bisherigen zur Darstellung des sympathischen Nervensystems zugelassenen Tracer weisen jedoch Limitationen hinsichtlich Bildqualität, Sensitivität und diagnostischer Aussagekraft auf. 

[18F]Fluproxadin macht den Noradrenalin-Transporter NET präzise sichtbar 

Prof. Dr. Takahiro Higuchi, Leiter der präklinischen Bildgebung in der Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin am UKW, entwickelte mit seinem Team einen neuen, vielversprechenden PET-Tracer zur Darstellung des Noradrenalin-Transporters (NET): [18F]Fluproxadin. Das Transportprotein NET sitzt in der Zellmembran von Nervenzellen, die den Botenstoff Noradrenalin verwenden. Noradrenalin beeinflusst neben Blutdruck und Stressreaktionen auch Stimmung und Konzentration. Der Transporter bestimmt mit, wie lange und wie stark Noradrenalin wirkt.

Umfassende Voruntersuchungen des Tracers in Zell- und Tiermodellen verliefen vielversprechend, sodass [18F]Fluproxadin nun im Rahmen einer internationalen Kooperation erstmals im gesunden Menschen eingesetzt wurde.

„Unsere Studie zeigte, dass sich der Tracer gut und interpretierbar im Körper verteilt, die Strahlenbelastung war akzeptabel, und es gab keinen Hinweis auf relevante Nebenwirkungen“, schildert Takahiro Higuchi. Neben den positiven Ergebnissen zur Verteilung, Strahlendosis und Sicherheit freut sich der Wissenschaftler vor allem über die Bildqualität: „Mit [18F]Fluproxadin konnten wir die Aktivität des sympathischen Nervensystems sehr präzise sichtbar machen.“ 

Verbesserte Darstellung des sympathischen Nervensystems könnte Diagnostik und Therapie verbessern

Dies deute darauf hin, dass der Tracer künftig ein wertvolles neues bildgebendes Verfahren zur Untersuchung von Erkrankungen des autonomen Nervensystems sein könnte. Dazu zählen Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Herzinsuffizienz, neurologische Erkrankungen wie Parkinson oder Alzheimer sowie Tumoren des Nervensystems wie Neuroblastom, Phäochromozytom und Ganglioneurom. 

„Eine verbesserte Darstellung des sympathischen Nervensystems kann Ärztinnen und Ärzten dabei helfen, solche Erkrankungen früher und genauer zu erkennen“, so Higuchi. Langfristig könnte dies zu einer besseren Diagnostik und individuelleren Behandlung führen.

Im nächsten Schritt wird [18F]Fluproxadin bei Patientinnen und Patienten mit Herz-, Nerven- und Tumorerkrankungen weiter untersucht. Zusätzlich wird geprüft, wie gut sich der Tracer im klinischen Alltag einsetzen lässt.

An der im Fachjournal Clinical Nuclear Medicine veröffentlichten Studie waren neben der Würzburger Klinik für Nuklearmedizin das Deutsche Zentrum für Herzinsuffizienz Würzburg (DZHI), die Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU), die Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin am LMU Klinikum unter der Leitung von Prof. Dr. Rudolf Werner, der auch der Antragsteller der Studie war, das Universitätsklinikum Augsburg sowie die Okayama University und das Kobe City Medical Center General Hospital beteiligt. Das Projekt wurde teilweise finanziert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) unter der Projektnummer 50780330 und dem Titel Bildgebungsgesteuerte Neurohumorale Therapie-Interventionen nach Myokardinfarkt.

Publikation: Yamane, Tomohiko; Iimori, Hitoshi; Akamatsu, Go; Ikari, Yasuhiko; Hoda, Yuki; Shimizu, Keiji; Matsumoto, Keiichi; Senda, Michio; Werner, Rudolf A.; Nose, Naoko; Chen, Xinyu; Higuchi, Takahiro. First-In-Human Evaluation of [18F]Fluproxadine for Norepinephrine Transporter PET: Biodistribution, Dosimetry, and Safety. Clinical Nuclear Medicine 51(7):p 555-564, July 2026. | DOI: 10.1097/RLU.0000000000006504

Gruppenbild der AG vor einem PET-Gerät
Prof. Dr. Takahiro Higuchi (3. v. links) und seine Arbeitsgruppe am DZHI Würzburg. © Katrin Heyer
Vier Mitarbeiterinnen der AG von Takahiro Higuchi arbeiten in weißen Kitteln mit Mundschutz und Handschuhen im Labor der Nuklearmedizin
In-vivo-Testung neuer Radiotracer am Deutschen Zentrum für Herzinsuffizienz Würzburg (DZHI). © Katrin Heyer
Mitarbeiter mit Schutzausrüstung - hier Kittel, Mundschutz, Handschuhe und eine Bleischürze - im Labor
Radiosynthese: Hier wird der Tracer radioaktiv markiert. © Katrin Heyer

Isolation im Extrem: Studie zeigt Risiken für Teamdynamik bei Langzeitmissionen

Untersuchung eines Überwinterungsteams in der Antarktis liefert neue Erkenntnisse zu Einsamkeit, Misstrauen und Konflikten unter extremen Bedingungen

Sternenhimmel über der Concordia-Station - vorn im Bild eine Person, hinten die Station
Die Concordia-Station ist 950 Kilometer von der nächsten Küste, 1 670 Kilometer vom Südpol und 560 Kilometer von der nächstgelegenen Station entfernt. © Jessica Studer
Mond über der Concordia Station
Die Concordia-Station befindet sich auf einem ostantarktischen Plateau und wird gemeinsam vom französischen Polarinstitut (Institut Polaire Français Paul-Émile Victor, IPEV) und dem italienischen Antarktisprogramm (Programma Nazionale di Ricerche in Antartide, PNRA) betrieben. Während des antarktischen Winters, der von Mitte Februar bis Mitte November dauert, ist die Forschungsstation Concordia vollständig von der Außenwelt abgeschnitten. © Jessica Studer
Winteridylle in der Antarktis - im Hintergrund die Concordia-Station
Die Umweltbedingungen auf der Concordia-Station gehören zu den extremsten auf der Erde: Die durchschnittliche Wintertemperatur beträgt −51 °C, die Extremwerte erreichen bis zu −80 °C. Auf einer Höhe von 3.200 Metern gelegen, sind die Bewohner der Concordia-Station einem reduzierten Sauerstoffgehalt und chronischem hypobarem Hypoxiestress ausgesetzt. © Jessica Studer
Porträt von Sebastian Walther im Anzug mit Krawatte
Prof. Dr. Sebastian Walther, Direktor der Klinik und Poliklinik für Psychiatrie, Psychosomatik und Psychotherapie des Universitätsklinikums Würzburg (UKW) analysierte gemeinsam mit einem internationalen Team der Universitäten Bern, Zürich, Turin, Lissabon, Madrid und Melbourne wie sich Isolation und Enge auf das Überwinterungsteam an der Concordia-Station in der Antarktis auswirken. © Anna Wenzl / UKW

Ein zwölfköpfiges Überwinterungsteam an der Concordia-Station in der Antarktis – einem der realistischsten Analoga für zukünftige Weltraummissionen – wurde über einen Zeitraum von zehn Monaten von Forschenden begleitet. Mithilfe tragbarer Proximity-Sensoren und wiederholter psychologischer Erhebungen gelang es dem Studienteam um Prof. Dr. Sebastian Walther vom Universitätsklinikum Würzburg (UKW), detailliert darzustellen, wie sich sozialer Kontakt, Gruppenzusammenhalt, Konflikte sowie Gefühle von Einsamkeit und Misstrauen im Zeitverlauf verändern. Die im Journal PNAS (The Proceedings of the National Academy of Sciences) veröffentlichten Ergebnisse zeigen zunehmende zwischenmenschliche Spannungen, die Bildung von Untergruppen und steigendes Misstrauen trotz räumlicher Nähe. Die Resultate verdeutlichen zentrale psychosoziale Risiken für Teams in isolierten, begrenzten und extremen Umgebungen und zeigen zugleich das Potenzial tragbarer Sensoren für eine kontinuierliche, unaufdringliche Messung sozialer Interaktionen in kleinen Gruppen.

Würzburg. Mit der erfolgreichen Mondumrundung Anfang April ist die Menschheit einen weiteren Schritt in Richtung langfristiger Weltraummissionen gegangen. Während technische Hürden zunehmend überwunden werden, rückt eine weitere Herausforderung in den Fokus: das Zusammenleben von Menschen unter extremen Bedingungen. Obwohl gesunde zwischenmenschliche Beziehungen und der Teamzusammenhalt für den Missionserfolg entscheidend sind, fehlen detaillierte Langzeitdaten zur Entwicklung sozialer Interaktionen und zum Funktionieren von Teams während längerer Isolation. 

Überwinterungsteam der antarktischen Concordia-Station wurden zehn Monate mit Näherungssensoren begleitet

Das hat Prof. Dr. Sebastian Walther, Direktor der Klinik und Poliklinik für Psychiatrie, Psychosomatik und Psychotherapie des Universitätsklinikums Würzburg (UKW) nun geändert. Gemeinsam mit einem internationalen Team der Universitäten Bern, Zürich, Turin, Lissabon, Madrid und Melbourne analysierte der Psychiater, wie sich Isolation und Enge auf eine Crew auswirken. Dazu begleiteten die Forschenden zwölf Mitglieder des Überwinterungsteams der Concordia-Station in der Antarktis zehn Monate lang mit tragbaren Näherungssensoren und wiederholten psychologischen Befragungen.

Die isolierte, begrenzte, extreme Umgebung ist vergleichbar mit Weltraummissionen

Während des antarktischen Winters, der von Mitte Februar bis Mitte November dauert, ist die Forschungsstation Concordia vollständig von der Außenwelt abgeschnitten. „Ihre extreme Abgeschiedenheit ist sogar größer als die der Internationalen Raumstation (ISS)“, erläutert Sebastian Walther. „Sie erfordert eine außergewöhnliche Vorbereitung auf Selbstversorgung in Notfällen und stellt eine erhebliche Belastung für die dort arbeitenden Teams dar.“ Für Aktivitäten im Freien müssen die Crewmitglieder schwere Schutzanzüge tragen und den extremen Bedingungen – bis zu minus 80 Grad auf einer Höhe von 3.200 Metern – trotzen. „Die feindlichen äußeren Bedingungen, die Abhängigkeit von Technologie zur Lebenserhaltung, begrenzte Rettungsmöglichkeiten und Kommunikationsverzögerungen sowie die räumliche Enge und die Arbeit in kleinen, isolierten multikulturellen Teams sind zentrale Merkmale, die ein Überwinterungsteam der Concordia-Station mit einer Langzeit-Weltraummission teilt“, so Walther. 

Bisherige Untersuchungen zu Überwinterungsteams in der Antarktis konzentrierten sich auf individuelle Faktoren wie Stimmung und Schlaf. Dabei zeigte sich eine konsistente Verschlechterung dieser Werte im Verlauf der Missionen. Walther und sein Team konzentrierten sich hingegen auf soziale Interaktionen, Misstrauen, Einsamkeit und Teamdynamik. Da eine extreme Isolation die Wahrnehmung von Häufigkeit und Qualität sozialer Interaktionen und Teamprozessen verzerren kann, kamen sogenannte Proximity-Sensoren zum Einsatz. Mithilfe dieser tragbaren Sensoren konnten alle näheren Interaktionen der Teammitglieder untereinander zuverlässig erfasst werden: Wer trifft wen, wie oft und wie lange? So entstand ein Netzwerk sozialer Kontakte im Team. 

Selbst psychisch robuste Personen entwickeln unter extremen Bedingungen paranoide Gedanken und misstrauen Teammitgliedern

Zusätzlich gaben Selbstauskünfte der Teammitglieder wertvolle Einblicke in subjektive Erfahrungen. Die Teilnehmenden berichteten beispielsweise bereits zur Mitte der Mission von erhöhtem Misstrauen, obwohl sie zuvor strenge Auswahlverfahren durchlaufen hatten. Nach einigen Monaten glaubten sie, dass andere über sie sprechen, oder sie beobachteten. 

„Diese paranoiden Tendenzen und das Misstrauen verdeutlichen, dass selbst psychisch robuste Personen unter extremen Bedingungen eine verzerrte soziale Wahrnehmung entwickeln können“, kommentiert Sebastian Walther. Diese psychologischen Dynamiken, welche die Funktionsfähigkeit von Teams in Langzeitmissionen beeinflussen können, wurden bislang wenig beachtet.

„Aus Untersuchungen mit Menschen mit manifestem paranoidem Erleben wissen wir, dass Nähe als besonders belastend und stressig empfunden wird“, sagt Walther und verweist auf zwei entsprechende Studien, die er dazu publiziert hat. Bislang wurde angenommen, dass Schlafstörungen und ein negatives Selbstkonzept besonders gefährlich für das Entstehen von paranoidem Erleben sind. Die aktuelle Studie zeige jedoch, so Walther, dass auch Isolation unter Extrembedingungen zu deutlichen paranoiden Symptomen führen könne.

Wenn Nähe zur Belastung wird – Mehr Kontakt, mehr Konflikt 

Die Ergebnisse zeigten neben einem Anstieg paranoider Gedanken auch stärkere Einsamkeit sowie eine Zunahme von Konflikten, während der Teamzusammenhalt und die individuell wahrgenommene Leistungsfähigkeit abnahmen. Interessanterweise nahmen die durch die Sensoren erfassten zwischenmenschlichen Interaktionen im Zeitverlauf zu, ohne jedoch mit verbessertem Wohlbefinden oder einer gesteigerten Teamdynamik einherzugehen. Im Gegenteil: Häufigere Kontakte führten teilweise sogar zu mehr Konflikten und einer größeren psychischen Belastung. Die Studie deutet somit darauf hin, dass nicht nur Isolation, sondern auch enge räumliche Begrenzung beziehungsweise dauerhafte räumliche Nähe eine zentrale Belastung darstellen und zwischenmenschliche Spannungen auslösen können. 

Risiko sozialer Fragmentierung in multikulturellen Teams

Zudem bildeten sich innerhalb des Teams, das sich aus Teilnehmenden italienischer und französischer Nationalität sowie einer Person aus einem weiteren Mitgliedsstaat der European Space Agency (ESA) zusammensetzte, Untergruppen entlang von Sprache und Nationalität. Dieses Muster entspricht dem Prinzip der Homophilie nach dem Motto „Gleich und Gleich gesellt sich gern“ und zeigt hier, dass Menschen unter Unsicherheit dazu neigen, sich stärker mit ähnlichen Gruppen zu identifizieren. Die Autoren vermuten, dass sich die Gruppengrenzen mit zunehmender Erschöpfung verstärkt haben und weisen auf das Risiko einer sozialen Fragmentierung und Polarisierung in internationalen Missionen hin. 

SocioPatterns-Sensoren eignen sich als Instrument zur langfristigen Überwachung von Teaminteraktionen in ICE-Umgebungen 

Für zukünftige Langzeitmissionen, etwa zum Mars, könnten solche Dynamiken von entscheidender Bedeutung sein. „Erfolg im All hängt nicht nur von der Technik ab, sondern auch davon, wie gut Menschen unter extremen Bedingungen zusammenarbeiten“, kommentiert Sebastian Walther. Gleichzeitig zeigt die Studie, dass tragbare Sensoren – in der Studie kamen so genannte SocioPatterns-Sensoren zum Einsatz – ein vielversprechendes Instrument sind, um Teaminteraktionen in sogenannten ICE-Umgebungen (engl. isolated, confined, extreme, dt. isoliert, begrenzt, extrem) kontinuierlich und unaufdringlich zu erfassen und potenzielle Probleme frühzeitig zu erkennen.

Die gewonnenen Erkenntnisse sind nicht nur für die Raumfahrt relevant: Sie könnten auch in anderen extremen Arbeitsumgebungen wie etwa in U-Booten, auf Offshore-Plattformen oder eben in abgelegenen Forschungs- und Militärstationen helfen, Teams stabiler und widerstandsfähiger zu machen.

Information zur Concordia-Station: Die Concordia-Station befindet sich auf einem ostantarktischen Plateau und wird gemeinsam vom französischen Polarinstitut (Institut Polaire Français Paul-Émile Victor, IPEV) und dem italienischen Antarktisprogramm (Programma Nazionale di Ricerche in Antartide, PNRA) betrieben. Die Station wurde 2004 als Forschungszentrum für verschiedene Disziplinen, darunter Glaziologie, Atmosphärenwissenschaften, Astronomie, Astrophysik, Geowissenschaften und Technologie, gegründet. Auf einer Höhe von 3.200 Metern gelegen, sind die Bewohner der Concordia-Station einem reduzierten Sauerstoffgehalt und chronischem hypobarem Hypoxiestress ausgesetzt. Die Umweltbedingungen gehören zu den extremsten auf der Erde: Die durchschnittliche Wintertemperatur beträgt −51 °C, die Extremwerte erreichen bis zu −80 °C. Die abgelegene Lage – 950 Kilometer von der nächsten Küste, 1 670 Kilometer vom Südpol und 560 Kilometer von der nächstgelegenen Station entfernt – verstärkt die Isolation zusätzlich.

Text: Kirstin Linkamp / Wissenschaftskommunikation

Publikation: Andrea Cantisani, Jan B. Schmutz, Pedro Marques-Quinteiro, Lorenzo Dall’Amico, Ciro Cattuto, Mirko Antino, Walter J. Eppich, Katharina Stegmayer, and Sebastian Walther. Social interactions in isolated, confined, and extreme environments: A study of Antarctic winter teams using wearable sensors. PNAS. 2026 Vol. 123 No. 0 e2533420123 https://doi.org/10.1073/pnas.2533420123

Sternenhimmel über der Concordia-Station - vorn im Bild eine Person, hinten die Station
Die Concordia-Station ist 950 Kilometer von der nächsten Küste, 1 670 Kilometer vom Südpol und 560 Kilometer von der nächstgelegenen Station entfernt. © Jessica Studer
Mond über der Concordia Station
Die Concordia-Station befindet sich auf einem ostantarktischen Plateau und wird gemeinsam vom französischen Polarinstitut (Institut Polaire Français Paul-Émile Victor, IPEV) und dem italienischen Antarktisprogramm (Programma Nazionale di Ricerche in Antartide, PNRA) betrieben. Während des antarktischen Winters, der von Mitte Februar bis Mitte November dauert, ist die Forschungsstation Concordia vollständig von der Außenwelt abgeschnitten. © Jessica Studer
Winteridylle in der Antarktis - im Hintergrund die Concordia-Station
Die Umweltbedingungen auf der Concordia-Station gehören zu den extremsten auf der Erde: Die durchschnittliche Wintertemperatur beträgt −51 °C, die Extremwerte erreichen bis zu −80 °C. Auf einer Höhe von 3.200 Metern gelegen, sind die Bewohner der Concordia-Station einem reduzierten Sauerstoffgehalt und chronischem hypobarem Hypoxiestress ausgesetzt. © Jessica Studer
Porträt von Sebastian Walther im Anzug mit Krawatte
Prof. Dr. Sebastian Walther, Direktor der Klinik und Poliklinik für Psychiatrie, Psychosomatik und Psychotherapie des Universitätsklinikums Würzburg (UKW) analysierte gemeinsam mit einem internationalen Team der Universitäten Bern, Zürich, Turin, Lissabon, Madrid und Melbourne wie sich Isolation und Enge auf das Überwinterungsteam an der Concordia-Station in der Antarktis auswirken. © Anna Wenzl / UKW

Herz und Immunsystem gemeinsam im Blick: DFG verlängert Würzburger Sonderforschungsbereich

Der Sonderforschungsbereich (SFB) „Kardio-immune Schnittstellen“ der Universitätsmedizin Würzburg erhält für weitere vier Jahre eine Förderung von zwölf Millionen Euro durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG).

In grün leuchtet das Herz, in gelb die Immunzellen.
In dem SFB „Kardio-immune Schnittstellen“ betrachten die Forschenden das Herz durch die Linse der Immunologie. Diese Lichtblatt-Fluoreszenz-Mikroskopie zeigt eine massive Infiltration von Immunzellen in das Herz nach einem Infarkt. In Grün ist die Morphologie des Herzens zu sehen, in Gelb leuchten die Antikörper, die an das CD45-Antigen der Leukozyten gebunden haben. © Anne Auer / DZHI
Eine Illustration erstellt mit KI, die den Oberkörper zeigt und das Herz, drumherum einige therapeutische Optionen.
Im Zentrum des SFB 1525 "Kardio-immune Schnittstellen" stehen die komplexen Wechselwirkungen zwischen dem Immunzentrum und dem Herzen sowie die Entwicklung neuer therapeutischer Ansätze. Illustration erstellt mit ChatGPT/OpenAI; Prompt durch H. Bartolomaeus/SFB 1525

Würzburg. Die interdisziplinäre Zusammenarbeit ist eine der herausragenden Stärken der Universitätsmedizin Würzburg. Auf dem Campus arbeiten die unterschiedlichsten Bereiche zusammen, um die Vorbeugung, Diagnose und Behandlung verschiedener Erkrankungen zu verbessern. Bestes Beispiel hierfür ist der Sonderforschungsbereich (SFB 1525) „Kardio-immune-Schnittstellen“, auf englisch Cardioimmune Interfaces. 

In dem seit Ende 2022 von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Sonderforschungsbereich (SFB) untersuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Bereichen Kardiologie, Immunologie, RNA-Biologie, Bioinformatik, Bildgebung, Nuklearmedizin und Pharmazie gemeinsam auf dem Würzburger Campus die Entzündungsreaktionen und immunologischen Prozesse, die bei verschiedenen Herzmuskelerkrankungen ausgelöst werden. 

Weltweit einzigartiger Forschungsverbund

„Wir bringen Expertinnen und Experten zu fokussierten aber wichtigen Thema zusammen, die vorher noch nie zusammengearbeitet haben. Damit ist es uns in Würzburg gelungen, ein weltweit einzigartiges Zentrum zu etablieren“, sagt Prof. Dr. med. Stefan Frantz, Direktor der Medizinischen Klinik I des UKW und Sprecher des SFB. Die außergewöhnliche Dynamik und die enge Verzahnung der einzelnen Projekte von der Grundlagenforschung bis zur klinischen Anwendung haben die Gutachterinnen und Gutachter überzeugt: Die DFG hat nun die zweite Förderperiode bewilligt. In den kommenden vier Jahren erhält der SFB weitere zwölf Millionen Euro. 

Entzündungsreaktionen als Schlüsselmechanismus

Entzündungsreaktionen und immunologische Prozesse sind bei vielen Herzerkrankungen entscheidend beteiligt – mit sowohl schützenden als auch schädlichen Effekten. Nach einem Herzinfarkt unterstützt die Immunaktivierung zunächst die Heilung, kann bei anhaltender Reaktion jedoch die Herzfunktion beeinträchtigen. Auch bei chronischen Durchblutungsstörungen und Herzschwäche spielt das Immunsystem eine zentrale Rolle. Die zugrunde liegenden Mechanismen sind jedoch noch nicht vollständig verstanden. „Erst wenn wir diese Mechanismen verstehen, können wir sie gezielt therapeutisch nutzen“, sagt Stefan Frantz.

In der ersten Förderperiode des SFB konzentrierten sich die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zunächst auf vier Fragestellungen. Finden wir neue mechanistische Wege, wie anhaltende Immunreaktionen und Entzündungen eine schlechte Herzfunktion beeinflussen können? Können wir nicht invasiv mit Bildgebung herausfinden, ob eine erhöhte Entzündungsreaktion vorliegt? Wie gelingt die Translation, also wie können wir die Ideen aus der Grundlagenforschung in die Klinik bringen? Und schließlich: Wie bilden wir Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus, die sowohl die Entzündung als auch die Kardiologie beherrschen?

Interaktionen zwischen Antigenen und Antikörpern sowie Antigenen und T-Zellen

„Mich persönlich fasziniert die Interaktionen zwischen Antigenen und Antikörpern sowie zwischen Antigenen und T-Zellen. Das heißt, wie unser Immunsystem mit seinen aktiven Abwehrzellen, den T-Zellen, und seinen Werkzeugen, den Antikörpern, auf körpereigene Schäden reagiert“, schildert Stefan Frantz. „Spannend finde ich auch, wie diese Prozesse durch Infektionen beeinflusst werden und welche Erkenntnisse moderne Bildgebungsverfahren liefern können. Damit lassen sich Prozesse im Körper untersuchen, die bisher kaum nachvollziehbar waren.“ 

Prof. Dr. med. Alma Zernecke-Madsen, stellvertretende Sprecherin des SFB und Leiterin des Instituts für Experimentelle Biomedizin II am UKW, ergänzt: „In unserem Verbund betrachten wir das Herz durch die Linse der Immunologie. Unser Ziel ist es, neue immunologische Mechanismen zu identifizieren und damit auch Ansätze für die Diagnose und die Immuntherapie der Herzschwäche zu finden.“ 

Internationale Aufmerksamkeit für die Würzburger Kardioimmunologie

Die Forschung und Verwaltung des SFB werden von den wissenschaftlichen Sekretären Prof. Dr. med. Ulrich Hofmann und Prof. Dr. rer. nat. Gustavo Ramos koordiniert. Für sie war ein Highlight der ersten Förderperiode die Ausrichtung des zweiten Kardioimmunologie-Kongresses im oberfränkischen Kloster Banz, der mit finanzieller Unterstützung der DFG durchgeführt wurde. Im Juni 2024 kamen 135 Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus aller Welt nach Oberfranken, um sich drei Tage lang über die neueste Forschung an der Schnittstelle von Immunologie und Kardiologie auszutauschen, einen Überblick über die jüngsten Fortschritte bei der Steuerung therapeutischer Interventionen bei kardialen Entzündungen zu erhalten und sich zu vernetzen (siehe dazu die PM vom 9.7.2024).

Nachwuchs für ein neues Forschungsfeld

Um das Forschungsfeld bundesweit zu vernetzen, initiierte Gustavo Ramos im vergangenen Jahr in der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie (DGK) die Arbeitsgruppe „Kardio-Immunologie“ (AG 46). Das nationale Netzwerk soll die Forschung an der Schnittstelle von Herzmedizin und Immunologie in Deutschland stärken. Ramos setzt sich zudem intensiv für den Nachwuchs ein. So initiierte er beispielsweise die inzwischen jedes Jahr stattfindende „Summer School Cardio-Immune Interfaces“, die von Studierenden organisiert wird und Doktorandinnen und Doktoranden aus der ganzen Welt anzieht. 

„Für den Fortschritt in der Kardioimmunologie brauchen wir Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler, die sowohl kardiologisch als auch immunologisch denken – nur so gelingt echte Translation und interdisziplinäre Zusammenarbeit“, erläutert Gustavo Ramos. Der Biologe hat seit Dezember 2023 eine von der DFG geförderte Heisenberg-Professur für Immunkardiologie inne. Nach erfolgreicher Evaluation wird diese 2029 in eine permanente Professur überführt (siehe dazu die PM vom 12.12.2023). 

Laut Stefan Frantz ist auch das eine Erfolgsgeschichte. Insgesamt erhielt jeder dritte der knapp 30 Wissenschaftler, die im SFB ein Projekt leiten, in der letzten Förderperiode eine Professur oder konnte am Standort gehalten werden. Zudem wurden rund 40 Promotionsstellen geschaffen. Auch die Zahl der Publikationen aus der ersten Förderperiode kann sich sehen lassen: Der SFB verzeichnete mehr als 200 Publikationen, davon wurde jede fünfte in einer Fachzeitschrift mit einem Impact Factor von über 20 veröffentlicht, gehört also zu weltweit herausragenden Publikationen. Darüber hinaus konnten zwei Patente angemeldet werden: eines für die Bildung und eines für eine CAR-T-Zelle.

Neue Projekte zur CAR-T-Zelle, Nanotechnologie und Spatial Transcriptomics

CAR-T-Zellen wurden ursprünglich für die Krebsbehandlung entwickelt und sind in der EU bislang nur zur Behandlung bestimmter hämatologischer Krebserkrankungen zugelassen. Würzburg hat sich international als bedeutender Forschungsstandort für CAR-T-Zelltherapien etabliert. Im Gegensatz zu klassischen Chemotherapien bekämpfen CAR-T-Zellen den Tumor nicht direkt mit einem Medikament, sondern sie verstärken das eigene Immunsystem gezielt. Deshalb wird diese Technologie inzwischen auch für andere Erkrankungen erforscht, jetzt zum Beispiel auch im Sonderforschungsbereich „Kardio-immune Schnittstellen“. In der zweiten Förderperiode sollen gemeinsam mit der Würzburger Hämatologie CAR-T-Zellen konstruiert werden, die sich positiv auf das Herz auswirken.

Ein weiteres neues Forschungsprojekt stammt aus dem Bereich der Pharmazie. In diesem werden nanoskalige Trägersysteme entwickelt, um Arzneistoffe bzw. bildgebende Komponenten gezielt an definierte Zielstrukturen zu transportieren. Ebenfalls neu ist ein Projekt im Bereich Spatial Transcriptomics, in dem Genexpressionsprofile einzelner Zellen direkt im Gewebekontext analysiert werden. Mithilfe selbst entwickelter Organoidmodelle können diese Prozesse funktionell untersucht werden.

Neue Wege für Diagnostik und Therapie

Alle bereits etablierten Forschungsprojekte werden zudem kontinuierlich vorangetrieben. „Schließlich ist der SFB auf die maximale Förderdauer von zwölf Jahren ausgelegt“, sagt Stefan Frantz und blickt mit Stolz und Freude auf das Konsortium: „Das Ganze hat sich strukturell wunderbar entwickelt. Der gesamte Standort ist engagiert. So kommen wir unserem Ziel, neue immunbasierte Diagnose- und Therapiewege im Bereich der Kardiovaskulärmedizin zu entwickeln, entschieden näher.“

In grün leuchtet das Herz, in gelb die Immunzellen.
In dem SFB „Kardio-immune Schnittstellen“ betrachten die Forschenden das Herz durch die Linse der Immunologie. Diese Lichtblatt-Fluoreszenz-Mikroskopie zeigt eine massive Infiltration von Immunzellen in das Herz nach einem Infarkt. In Grün ist die Morphologie des Herzens zu sehen, in Gelb leuchten die Antikörper, die an das CD45-Antigen der Leukozyten gebunden haben. © Anne Auer / DZHI
Eine Illustration erstellt mit KI, die den Oberkörper zeigt und das Herz, drumherum einige therapeutische Optionen.
Im Zentrum des SFB 1525 "Kardio-immune Schnittstellen" stehen die komplexen Wechselwirkungen zwischen dem Immunzentrum und dem Herzen sowie die Entwicklung neuer therapeutischer Ansätze. Illustration erstellt mit ChatGPT/OpenAI; Prompt durch H. Bartolomaeus/SFB 1525

Patienten-Avatar-Modelle als Schlüsseltechnologie für die Bekämpfung des Multiplen Myeloms

Startschuss für das BZKF-Konsortium „BAVARIA 3D“: Neue Wege zur personalisierten Immuntherapie beim Multiplen Myelom

Fluoreszenz-Mikroskopiebild des 3D-KM-MM-Sphäroid
Blick in den Tumor: Diese mikroskopische Aufnahme zeigt ein im Labor gezüchtetes, dreidimensionales Modell eines Multiplen Myeloms. In dem kugelförmigen Gewebemodell (Sphäroid) wachsen die Krebszellen (grün) zusammen mit Gefäßzellen (Endothelzellen in grau) und Bindegewebszellen des Knochenmarks (mesenchymalen Stromazellen in blau). Das klassische Fluoreszenz-Mikroskopiebild zeigt die räumliche Anordnung und das enge Zusammenspiel der verschiedenen Zelltypen im Modell. © Dr. Dalia Sheta, Forschungslabor Prof. Beilhack, UKW
3er Serie mit mikroskopischen Aufnahmen
Reihe mit drei mikroskopischen Aufnahmen: Eine 3D-Computergrafik (Oberflächenrendering) macht die Tiefenstruktur des 3D-Modells sichtbar. In der Aufnahme links sind Krebszellen (grün), Blutgefäßzellen (grau) und unterstützende Stammzellen (blau) im Zusammenspiel dargestellt. Die Aufnahmen zeigen, dass auch wichtige Zellen des Immunsystems, fest in das Tumormodell integriert sind, Mitte sogenannte regulatorische T-Zellen (Tregs in magenta), rechts Fresszellen (Makrophagen in lila). © Dr. Dalia Sheta, Forschungslabor Prof. Beilhack, UKW
Etwa ein Dutzend Teilnehmende vor dem gläsernen Gebäude des ZEMM
Am 12. Mai startete im Zentrum für Experimentelle Molekulare Medizin (ZEMM) in Würzburg der erste „3D KM-MM Workshop“ des BZKF-Konsortiums „BAVARIA 3D“. © Sabine Stöckel-Eckard / UKW
Logo des Konsortiums - Logo ähnelt einem Würfel mit blauen Konturen
Mit BAVARIA 3D entsteht ein zukunftsweisendes Forschungsnetzwerk, das die Stärken Bayerns in der Krebsforschung bündelt. Ziel ist es, die Entwicklung personalisierter Therapien zu beschleunigen und die Versorgung von Patientinnen und Patienten mit Multiplem Myelom nachhaltig zu verbessern.

Am Universitätsklinikum Würzburg (UKW) ist die vom Bayerischen Zentrum für Krebsforschung (BZKF) geförderte neue Forschungsgruppe „BAVARIA 3D“ gestartet. Das Akronym steht für „Bavarian Approach to Validating Responses to Immunotherapy Applications in 3D Models for Multiple Myeloma“ – ein bayerischer Ansatz zur Validierung der Reaktionen auf Immuntherapien in 3D-Modellen für das Multiple Myelom. Das heißt: Das standortübergreifende Konsortium testet in dreidimensionalen Gewebemodellen neue Immuntherapien gegen das Multiple Myelom. Ziel ist es, die Wirksamkeit moderner Therapieverfahren bei dieser Form von Knochenmarkskrebs besser zu verstehen und individuelle Behandlungserfolge künftig präziser vorhersagen zu können. Das Projekt integriert die Expertise mehrerer BZKF-Standorte und Leuchtturmplattformen und steht beispielhaft für die strategische Vernetzung der Krebsforschung in Bayern.

Würzburg. Das Multiple Myelom gilt heute zwar oft als gut behandelbar, aber nicht als dauerhaft heilbar. Die Schwierigkeit liegt vor allem in mehreren biologischen Eigenschaften dieser Form von Knochenmarkskrebs. Die Tumorzellen sind genetisch sehr heterogen und entwickeln sich während der Therapie ständig weiter, wodurch resistente Zellklone entstehen. Zudem schützt das Mikromilieu des Knochenmarks verbliebene Krebszellen, sodass selbst nach einer zunächst erfolgreichen Behandlung häufig Rückfälle auftreten.

Im neuen Konsortium „BAVARIA 3D“, das vom Bayerischen Zentrum für Krebsforschung (BZKF) gefördert wird, stehen daher neu entwickelte dreidimensionale, patientenspezifische Knochenmark-Modelle im Zentrum, welche die komplexe Tumorumgebung des Multiplen Myeloms realitätsnah nachbilden. Diese sogenannten „Patienten-Avatar-Modelle“ kombinieren Tumorzellen mit unterstützenden Blut-, Gefäß- und Immunzellen und ermöglichen erstmals eine funktionelle Testung von Therapien unter nahezu physiologischen Bedingungen.

Neue Ansätze zur Überwindung von Therapieresistenzen

BAVARIA 3D adressiert somit zentrale Herausforderungen der Myelomforschung: die Entstehung von Therapieresistenzen, die Rolle des Immunsystems im Tumorumfeld sowie die Identifikation neuer therapeutischer Zielstrukturen. 

Warum sprechen manche Tumoren irgendwann nicht mehr auf Therapien an? Welche Rolle spielt das Immunsystem dabei und wie können neue Angriffspunkte für Medikamente gefunden werden? 

Zu diesem Zweck werden unter anderem innovative TNF-Rezeptor-Agonisten zur Aktivierung von Immunantworten getestet, Mechanismen des Ubiquitin-Proteasom-Systems, also des zellulären Proteinabbaus, untersucht, T-Zell- und CAR-T-Zell-Antworten auf Tumorzellen analysiert und phosphoproteomische Biomarker, also Eiweißmerkmale als mögliche Therapiehinweise, identifiziert. Ergänzt wird dieser experimentelle Ansatz durch moderne computergestützte Bildanalysen und Modellierungen, die Therapieeffekte simulieren und personalisierte Behandlungsstrategien unterstützen sollen.

Brücke zwischen molekularer Analyse und klinischer Anwendung

„Mit diesen 3D-Modellen schaffen wir eine Brücke zwischen molekularer Analyse und klinischer Anwendung. Unser Ziel ist es, das Ansprechen auf Therapien nicht nur zu beschreiben, sondern auch mechanistisch zu verstehen und vorherzusagen“, erklärt Prof. Dr. Dr. Andreas Beilhack, der das Projekt am UKW leitet.

Beilhack koordiniert das Projekt gemeinsam mit Dr. Paula Tabares. Bei der Weiterentwicklung der Modelle spielt die federführende Wissenschaftlerin Dr. Dalia Sheta eine zentrale Rolle. Die Infektionsbiologin etabliert insbesondere innovative dynamische Bildgebungsverfahren zur Analyse von Immuninteraktionen zwischen Tumorzellen, Stromazellen und Immunzellen. Unterstützt wird sie durch ein engagiertes Nachwuchsteam, zu dem die Doktorandin Hannah Manz und der Doktorand Alexis Gonzalez gehören.

Starke Kooperation im BZKF-Netzwerk

Ganz im Sinne des standortübergreifenden Ansatzes des BZKF sind weitere bayerische Universitätsstandorte an dem Projekt beteiligt. BAVARIA 3D vereint führende Expertinnen und Experten aus Würzburg, Augsburg, Erlangen, Regensburg und München (TUM, LMU) und bündelt interdisziplinäre Kompetenzen aus den Bereichen Immunologie und Proteomik – also der Analyse krankheitsrelevanter Proteine – sowie Bildgebung, mathematische Modellierung und translationale Onkologie.

„Das Bayerische Zentrum für Krebsforschung ist ein zentraler Motor für Innovation und Translation. Dank der weitsichtigen Förderung durch das Bayerische Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst können wir exzellente Forschung standortübergreifend bündeln und schneller zum Nutzen der Patientinnen und Patienten einsetzen“, betont Andreas Beilhack.

BAVARIA 3D kann personalisierte Therapiekonzepte entscheidend voranbringen

Prof. Dr. Hermann Einsele, Direktor der Medizinischen Klinik und Poliklinik II sowie Leiter des renommierten Myelonzentrums am UKW, unterstreicht die Bedeutung des Projekts: „BAVARIA 3D zeigt eindrucksvoll, wie interdisziplinäre Spitzenforschung direkt in klinisch relevante Innovationen übersetzt werden kann. Solche Initiativen stärken nicht nur den Forschungsstandort Würzburg, sondern kommen vor allem unseren Patientinnen und Patienten zugute. Die Möglichkeit, Therapien in patientenspezifischen Modellen funktionell zu testen, stellt einen entscheidenden Fortschritt dar. BAVARIA 3D hat das Potenzial, die Behandlung des Multiplen Myeloms nachhaltig zu verändern und personalisierte Therapiekonzepte entscheidend voranzubringen.“ Wichtige Vorarbeiten für die Entwicklung der 3D-Modelle wurden durch die Würzburger Stiftung „Forschung hilft!“ gefördert, die damit einen entscheidenden Grundstein für die nun gestartete groß angelegte Verbundforschung legte.

Workshop zum Projektauftakt in Würzburg

Zum offiziellen Start organisierte das UKW den ersten „3D KM-MM Workshop“ in Würzburg. Ziel ist es, die neu entwickelten Modelle innerhalb des Konsortiums zugänglich zu machen, methodische Standards zu harmonisieren und die Zusammenarbeit weiter zu intensivieren.