Würzburg. HELIA ist noch etwas ungelenk, stakst mit lauten Schritten durch die Flure und bewegt sich ausschließlich nach den Impulsen der Fernsteuerung. Aber schon bei ihrem ersten Auftritt auf der Station H21/22 der Hautklinik am Uniklinikum Würzburg (UKW) flogen der roten Roboterhündin mit den silbernen Beinchen alle Herzen zu. Pflegekräfte, Reinigungspersonal, Ärztinnen und Ärzte sowie Patientinnen und Patienten zückten ihre Handys oder reckten die Hände, um HELIA zu streicheln oder zumindest ein Bild von ihr zu machen. HELIA steht für „Helfender Roboter im Klinikalltag“. Wie genau der vierbeinige Roboter im Klinikalltag eingesetzt werden kann und darf, das testet das UKW in den kommenden drei Jahren gemeinsam mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT), dem FZI Forschungszentrum Informatik und dem Forschungszentrum Jülich (FZJ). 

Visiten protokollieren, Befunde dokumentieren, Wunden fotografieren und Vitalwerte messen

Ziel ist es, dass HELIA künftig auf mündliche Befehle autorisierter Fachkräfte aus Pflege und Medizin hört und diese ausführt. Sie soll bei Visiten mitlaufen und das Personal entlasten – zum Beispiel indem sie die Visite protokolliert, Befunde dokumentiert und diese idealerweise ins Krankenhausinformationssystem (KIS) überträgt. Darüber hinaus könnte HELIA selbst Daten erheben, beispielsweise indem sie Wunden fotografiert und Vitalwerte misst. Geplant ist außerdem, dass der Laufroboter die Patientinnen und Patienten zu Terminen begleitet, das Gesagte auf einem Bildschirm anzeigt und ihnen die Technik im Patientenzimmer erklärt.

Maßstäbe setzen

„Voraussetzung ist natürlich, dass sowohl das Personal als auch die Patientinnen und Patienten damit einverstanden sind, dass HELIA sie bei der Aufnahmeuntersuchung und während ihres stationären Aufenthalts begleitet“, sagt Prof. Dr. Astrid Schmieder. Die Dermatologin und leitende Oberärztin der Klinik und Poliklinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie freut sich jedenfalls riesig über den vierbeinigen Roboter. Als Prof. Dr.-Ing. Arne Rönnau, Direktor am FZI und Professor für Maschinelle Intelligenz und Robotik am KIT, und Christoph Zimmermann, Leiter der Abteilung Medizinische Informationstechnik am FZI, mit der Idee eines Roboterhundes auf der Station auf sie zukamen, war die engagierte Ärztin und Wissenschaftlerin sofort Feuer und Flamme für das neue Forschungsprojekt. Sie hatte keine Mühe, die Belegschaft für HELIA zu begeistern. Alle sehen das Potential dieser Zukunftstechnologie, die perspektivisch in verschiedenen Gesundheitseinrichtungen, in der häuslichen Pflege und im Rettungsdienst eingesetzt werden könnte, und freuen sich, hier Maßstäbe zu setzen. 

Effektiv, viel erreicht und immer Verlass 

Warum Würzburg? „Wir hatten bereits im vorhergehenden Projekt, HybridVITA, hervorragend zusammengearbeitet. Wir waren effektiv, haben sehr viel erreicht, konnten uns immer aufeinander verlassen und wir hatten auch noch Spaß am Projekt. Aus diesem Grund wollten wir die Implementierung eines Roboterhundes im Krankenhaus auch gern in Würzburg mit Astrid Schmieder erforschen", kommentiert Christoph Zimmermann. Der studierte Elektro- und Informationstechniker und sein Team vom FZI befassen sich damit, wie eine natürliche sprachliche Kommunikation zwischen Fachpersonal, Hund und Patient stattfinden kann und wie das System bei einer kontinuierlichen Aufnahme von Hautoberflächen oder der Wundbetrachtung unterstützen kann. Bei HybridVITA ging es bereits um die medizinische Betreuung von Patientinnen und Patienten mit chronischen Hauterkrankungen mittels einer appbasierten Lösung mit kontaktloser Diagnostik.

HELIA wird über Sprache trainiert und programmiert

Warum setzt das Projekt HELIA auf einen hundeähnlichen Laufroboter statt auf eine humanoide Maschine? Menschen reagieren oft sensibel, wenn Technik ihnen zu ähnlichsieht. Dieses Phänomen heißt „Uncanny Valley“ – je menschlicher ein Roboter erscheint, ohne völlig echt zu wirken, desto stärker empfinden viele Personen Unbehagen. Ein vierbeiniger Roboter bleibt klar als technische Unterstützung erkennbar und vermeidet diesen Effekt. „Wir möchten ein System entwickeln, das Beschäftigte im Klinikalltag intuitiv als hilfreich wahrnehmen“, sagt Arne Rönnau. Sein Team am Institut für Informationsmanagement im Ingenieurwesen des KIT erforscht, wie ein Laufroboter nicht mehr mühsam per Software programmiert werden muss, sondern Aufgaben einfach aus natürlich gesprochenen Erklärungen lernt. Beschäftigte in der Klinik sollen dem Roboter beschreiben können, was er tun soll – und die Künstliche Intelligenz setzt diese Anweisungen direkt in funktionsfähige Programme um. „Es ist dann so, als hätte der Roboter eine Tätigkeit erklärt bekommen und sie anschließend selbst erlernt“, erklärt Rönnau. Dafür entwickeln die Forschenden das System „Erklärt-Programmiert-Gemacht!“ (EPG), das Sprachverarbeitung, Robotik und Personenerkennung verbindet.

Ein zusätzlicher Greifarm, um Türen zu öffnen und Essen abzuräumen

Das heißt: HELIA geht jetzt erst einmal in die Hundeschule, um zu lernen, wer ihr überhaupt Befehle geben darf. Eine Sprachsoftware wandelt die Sätze der Mitarbeitenden in entsprechende Codes um, sodass der Robo-Dog die verschiedenen Aufgaben, die auf der Station anfallen, ausführen kann. „Wir sind gespannt, wie wir hier am besten helfen können“, sagt Arne Rönnau. Im nächsten Schritt erhält HELIA zum Beispiel einen Greifarm, damit sie auch Türen öffnen, Lagerware auffüllen, Essen abräumen und Wunden fotografieren kann.

Ein Robotereinsatz im Krankenhaus wirft natürlich auch ethische, rechtliche und soziale Fragen auf – kurz ELSA für Ethical, Legal and Social Aspects. Darum kümmert sich das FZJ. Prof. Dr. Jan-Hendrik Heinrichs fasst die Herausforderungen wie folgt zusammen: „Zentral ist, dass das HELIA-System nach Möglichkeit zum Wohl der Patientinnen und Patienten eingesetzt wird und diese nicht gefährdet. Darüber hinaus soll HELIA Medizinberufe entlasten und trotzdem ein sicheres Arbeitsumfeld ermöglichen. Dadurch können Ressourcen dort eingesetzt werden, wo sie den größten medizinischen bzw. pflegerischen Nutzen schaffen, ohne dass neue Ungleichheiten in der Verwendung von Gesundheitsressourcen entstehen.“

„Achtung, hier ist ein Roboterhund für Forschungszwecke im Einsatz!“

Nach ihrem gelungenen Debüt auf der Station kehrt HELIA zurück ins Körbchen in der Bibliothek der Dermatologie, wo sie in Ruhe ihre Batterien auflädt. Auf der Station wird hingegen eifrig diskutiert, welche Augen man dem Hund aufkleben soll und ob man HELIA ein Fässchen um den Hals hängen sollte - schließlich hat sie nicht nur die Größe eines Bernhardiners, sondern kommt auch aus der Schweiz. Der Roboterhund HELIA wurde von der Schweizer Firma ANYbotics entwickelt und heißt eigentlich ANYmal. Derzeit sind rund 200 der genannten ANYmals im Einsatz, allerdings primär dort, wo es für Menschen gefährlich ist. Als Inspektionsroboter überwachen sie Ölplattformen, Windparks oder Stahlwerke. Klinikstationen sind neu. „Da bei uns niemand mit einem Roboterhund rechnet, müssen wir am Eingang vor dem Hund warnen“, schmunzelt Astrid Schmieder. „Achtung, hier ist ein Roboterhund für Forschungszwecke im Einsatz!“

Projektbeteiligte HELIA – Robo-Dog

• Hautklinik, Uniklinikum Würzburg (UKW)
  Marco Stumpf, Jan-Hendrik Maiwald, Jörg Eberling, Marion Berthold, Tassilo Dege, Astrid Schmieder
• Karlsruher Institut für Technologie (KIT) 
  Roberto Corlito, Louis Ensil, Hong Phuoc Nguyen Nguyen, Arne Rönnau
• FZI Forschungszentrum Informatik 
  Dominik Beyer, Julia Konle, Christoph Zimmermann
• Forschungszentrum Jülich GmbH (FZJ) 
  Dilara Diegelmann, Jan-Hendrik Heinrichs
• Projektträger VDI/VDE Innovation + Technik GmbH (VDI/VDE-IT)
  Sandra Beyer, Patrick Ehrenbrink

Förderung

HELIA wird bei der Fördermaßnahme des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) „Natürlichsprachliche Integration von Robotik in Gesundheitseinrichtungen (NLP.bot) mit 1,78 Millionen Eurounterstützt. Von 54 eingereichten Skizzen wurden acht Projekte zur Förderung ausgewählt. Zur Projektbeschreibung: HELIA — Miteinander durch Innovation

Text: Kirstin Linkamp / Wissenschaftskommunikation

Würzburg. Selbst bei derselben Krebserkrankung erhalten zwei Personen, die in zwei verschiedenen europäischen Ländern behandelt werden, häufig noch immer sehr unterschiedliche Diagnostik- und Therapieangebote. Moderne molekulare Tests, genetische Risikoabklärungen oder personalisierte Therapien stehen nämlich nicht überall in gleichem Maße zur Verfügung. Genau hier setzt die Joint Action on Personalised Cancer Medicine (JA PCM) an: eine europäische Initiative zur nachhaltigen Verbesserung der personalisierten Krebsversorgung.

Ungleichheiten zwischen europäischen Ländern abbauen

Im Rahmen des EU-Programms EU4Health bringt die JA PCM rund 151 Partnerorganisationen aus zahlreichen europäischen Ländern zusammen, darunter Universitätskliniken, Forschungsinstitute, Gesundheitsbehörden, Krebszentren und Patientenvertretungen. Das Ziel besteht darin, gemeinsame europäische Lösungen zu entwickeln, bewährte Modelle zu teilen und die personalisierte Krebsmedizin langfristig in den nationalen Gesundheitssystemen zu verankern. Durch die Harmonisierung von Standards, Empfehlungen und Versorgungsmodellen sollen Ungleichheiten zwischen den europäischen Ländern abgebaut werden. 

Ganzheitlicher Ansatz: Prävention, Früherkennung, Diagnostik, personalisierte Therapie und Nachsorge

Dabei verfolgt die Joint Action einen ganzheitlichen Ansatz entlang der gesamten Versorgungskette. Sie zielt auf die Verbesserung der personalisierten Prävention und Früherkennung, insbesondere bei Menschen mit erhöhtem genetischem Krebsrisiko, die Stärkung moderner Diagnostik, etwa durch molekulare und genomische Testverfahren, sowie die Förderung personalisierter Therapieentscheidungen durch strukturierte molekulare Tumorboards ab. Darüber hinaus soll die Nachsorge und langfristige Betreuung von Krebspatientinnen und -patienten optimiert werden. 

Diese Ziele werden in thematischen Arbeitspaketen sowie in europaweiten Pilotprojekten umgesetzt. In diesen Projekten werden neue Versorgungskonzepte entwickelt, erprobt und übertragbar gemacht.

Pilotprojekt CPS Compass: Personalisierte Betreuung von Menschen mit erblich oder genetisch bedingter Krebsveranlagung

Das Uniklinikum Würzburg (UKW) verfügt über besondere Expertise in der personalisierten Krebsmedizin, insbesondere an der Schnittstelle von Onkologie, Humangenetik, molekularer Diagnostik und klinischer Versorgung. Es ist an mehreren Arbeitspaketen beteiligt. Darüber hinaus übernimmt das UKW eine herausgehobene Verantwortung, indem es eines von zwei transversalen, europaweiten Pilotprojekten koordiniert: „CPS Compass – Personalised management of cancer predisposition across the patient journey“.

Im Mittelpunkt dieses Projekts steht die personalisierte Betreuung von Menschen mit genetisch bedingter Krebsveranlagung. Das Projekt betrachtet die gesamte „Patientenreise“ – von der Risikoidentifikation und Prävention über Diagnostik und Therapie bis hin zur strukturierten Nachsorge. Das Ziel besteht darin, europaweit anschlussfähige Modelle zu entwickeln, die genetische Beratung und Diagnostik, klinische Versorgung und interdisziplinäre Zusammenarbeit besser verzahnen. Geleitet wird das Projekt durch Professorin Anke Katharina Bergmann, Direktorin des Instituts für Klinische Genetik und Genommedizin am UKW. 

Die Koordination des Pilotprojektes CPS Compass übernimmt Dr. J. Matt McCrary mit seiner neu gegründeten Forschungsgruppe „Versorgungsforschung in der Genommedizin“ des Instituts für Klinische Genetik und Genommedizin. Um die Ziele dieses Pilotprojekts zu verwirklichen, wird das UKW mit 13 Partnerorganisationen aus neun EU-Ländern zusammenarbeiten. 

„Personalisierte Krebsmedizin nicht als Ausnahme, sondern als selbstverständlichen Bestandteil der Regelversorgung in Europa etablieren“

„Die personalisierte Krebsmedizin gilt als der Schlüssel für eine moderne, wirksame und patientenzentrierte Onkologie. Durch die Berücksichtigung individueller biologischer Merkmale wie genetischer Veränderungen, molekularer Tumorprofile oder familiärer Krebsrisiken ermöglicht sie eine gezielte Anpassung von Prävention, Diagnostik, Therapie und Nachsorge an einzelne Patientinnen und Patienten. Trotz großer wissenschaftlicher Fortschritte bestehen europaweit jedoch weiterhin strukturelle Unterschiede im Zugang zu diesen Innovationen. Mit der JA PCM wollen wir personalisierte Krebsmedizin nicht als Ausnahme, sondern als selbstverständlichen Bestandteil der Regelversorgung in Europa etablieren“, kommentiert Anke Katharina Bergmann.

Das UKW vereint ein starkes onkologisches Profil mit umfassender klinischer Erfahrung in der Behandlung komplexer Krebserkrankungen, exzellente genetische und genomische Kompetenz, etwa in der Risikoabklärung und molekularen Diagnostik, interdisziplinäre Versorgungsstrukturen, die Forschung und klinische Praxis eng miteinander verbinden, sowie eine lange Tradition in nationalen und europäischen Verbundprojekten. Diese Kombination ermöglicht es, innovative Konzepte nicht nur wissenschaftlich zu entwickeln, sondern auch praxisnah umzusetzen und in bestehende Versorgungssysteme zu integrieren – ein zentraler Anspruch der Joint Action JA PCM. Weitere Informationen. 

Text: KL / Wissenschaftskommunikation

Durch seine globale und fächerübergreifende Forschung und die innovativen Verfahren in Diagnostik und Therapie von Nebennierenerkrankungen gilt das Uniklinikum Würzburg (UKW) als internationales Referenzzentrum und ist eine wichtige Anlaufstelle sowie Orientierungshilfe für Betroffene mit komplexen Erkrankungen der Nebenniere. Aktuell erregt die Behandlung eines prominenten Falls Aufmerksamkeit. Die 15-jährige Tochter eines ehemaligen Fußball-Bundesliga-Profis leidet an einem fortgeschrittenen, metastasierten Nebennierenkarzinom. Nachdem etablierte medikamentöse Behandlungsansätze erfolglos geblieben waren, wird die Erkrankung nun am UKW im Rahmen eines individuellen Therapiekonzeptes mit der dort entwickelten IMAZA-Therapie behandelt. Die neuartigen Radiopharmaka Iod-123-IMAZA und Iod-131-IMAZA binden spezifisch an Enzyme der Nebennierenrinde und ermöglichen so eine präzisere Bildgebung sowie eine direkt auf den Tumor gerichtete Strahlentherapie (Theranostik).

Lückenlose Kette von der Entwicklung neuer Tracer im Labor bis zur klinischen Anwendung

Die Endokrinologie und die Nuklearmedizin am UKW arbeiten bereits seit über zwei Jahrzehnten intensiv zusammen. In dieser Zeit haben sie eine lückenlose Kette von der Entwicklung neuer Tracer im Labor bis zur klinischen Anwendung dieser mit Radionukliden markierten Substanzen etabliert. „Unsere Stärke liegt in der engen und fächerübergreifenden Verbindung von Grundlagenforschung und Patientenversorgung“, betont Prof. Stefanie Hahner, stellvertretende Leiterin der Endokrinologie in der Medizinischen Klinik I. „Zudem erfordert die medizinische Translation Ausdauer“, fügt PD Andreas Schirbel aus der Klinik für Nuklearmedizin hinzu. „Und diese Ausdauer zahlt sich gerade aus.“ Die Arbeitsgruppe der Endokrinologin und des Radiochemikers verzeichnet derzeit wesentliche Fortschritte in der Diagnostik von Nebennierenerkrankungen. Von diesen Fortschritten könnte bald eine größere Zahl an Patientinnen und Patienten profitieren.

FAMIAN-Studie belegt Präzision von Iod-123 Iodmetomidat zur nicht-invasiven Charakterisierung von Nebennierengewebe

Während Adrenokortikale Karzinome (ACC), wie sie im aktuell prominenten Fall diagnostiziert wurden, sehr selten, aber oft extrem aggressiv sind und eine hochspezialisierte Behandlung erfordern, sind Adrenokortikale Adenome (ACA) häufige, gutartige Tumore, die meist keine Operation verlangen. Allerdings sind nicht-invasive Methoden zur Charakterisierung dieser Tumore begrenzt. Deshalb entwickelte die Arbeitsgruppe von Hahner und Schirbel den Tracer Iod-123-Iodmetomidat (IMTO). Die Präzision dieses Tracers wurde in der multizentrischen, von den Forschenden initiierten FAMIAN-Studie belegt. In der kombinierten FDG/IMTO-Bildgebung konnten gutartige Tumore mit sehr hoher Sicherheit identifiziert und somit unnötige Operationen vermieden werden. Die Ergebnisse der von der EU und der DFG geförderten Studie wurden in „eBioMedicine” publiziert (https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2025.105735). 

Vierter Würzburger Tracer erfolgreich in klinische Anwendung zur Diagnostik des Primären Hyperaldosteronismus überführt

Kürzlich feierte das Team die vierte sogenannte „Bench-to-Bedside“-Translation (von der Laborbank zum Patientenbett) mit der ersten Anwendung des neuen Radiotracers am Menschen. Dieser wurde spezifisch für die Diagnostik des Primären Hyperaldosteronismus entwickelt. Die Erkrankung wird durch eine Überproduktion des Hormons Aldosteron in der Nebenniere verursacht und gilt als häufigste Ursache für sekundären Bluthochdruck. Etwa fünf bis zehn Prozent aller Bluthochdruckpatienten sind von Primärem Hyperaldosteronismus betroffen. Die entscheidende Frage für die Therapie – ob eine Operation oder eine medikamentöse Behandlung zielführender ist – erfordert bisher meist einen invasiven Nebennierenvenenkatheter. Dieses Verfahren ist technisch anspruchsvoll, nur an wenigen Zentren gut etabliert und für die Patientinnen und Patienten belastend. 

Der neue Würzburger Diagnostik-Tracer reichert sich dagegen hochspezifisch in dem Gewebe an, das Aldosteron produziert. „In Würzburg verfügen wir mit der interventionellen Radiologie über herausragende Expertise im technisch anspruchsvollen Nebennierenvenenkatheter“, so Stefanie Hahner: „Unser neues Verfahren könnte aber in Zukunft eine deutlich einfachere und flächendeckend verfügbare Alternative bieten: Die Ursache des Bluthochdrucks ließe sich dann ohne Eingriff und unabhängig von der Erfahrung der Untersuchenden mithilfe einer Bildgebung lokalisieren“, ergänzt Andreas Schirbel. 

Die ersten „First-in-Human“-Daten bestätigen das Potenzial des neuen Tracers. Um die künftige Anwendung abzusichern, wurde kurz vor Weihnachten die Patentanmeldung eingereicht. „Während unsere vorherigen Tracer für einige Patientinnen und Patienten bereits sehr nützlich waren und überwiegend Nischenindikationen wie das seltene Nebennierenkarzinom adressieren, hat unser neuester Tracer das Potenzial, mehr als nur ein ‚Würzburger Hobby‘ zu bleiben. Wenn alles gut läuft, kann er breiter angewendet und auch kommerzialisiert werden“, freut sich Stefanie Hahner. 

Interdisziplinäre Zusammenarbeit als Fundament

Prof. Dr. Matthias Frosch, Dekan der Medizinischen Fakultät: „Der Erfolg der Würzburger Radiotracer ist das Ergebnis einer engen, interdisziplinären Zusammenarbeit. Von der klinischen Fragestellung über die chemische Entwicklung bis hin zur Anwendung am Patientenbett arbeiten experimentelle und klinische Endokrinologie, Nuklearmedizin, Radiochemie und Medizin-Physik Hand in Hand. Erst durch dieses Zusammenspiel entsteht die Präzisionsmedizin, die innovative Ansätze nachhaltig in die Patientenversorgung überführt und Würzburg als verlässliche Anlaufstelle und Kompetenzzentrum für Menschen mit komplexen Nebennierenerkrankungen stärkt.“

Publikationen:

Hahner S, Hartrampf P, Beuschlein F, Miederer M, Miehle K, Schlötelburg W, Fuß CT, Pfluger T, Fottner C, Tönjes A, Herrmann K, Amthauer H, Reincke M, Schreckenberger M, Sabri O, Werner J, Reuter M, Kircher S, Arlt W, Fassnacht M, Buck AK, Müller HH, Schirbel A; FAMIAN investigators. Combined[18F]Fluorodeoxyglucose PET and [123I]Iodometomidate-SPECT for diagnostic evaluation of indeterminate adrenal neoplasias-the cross-sectional diagnostic test accuracy study FAMIAN. EBioMedicine. 2025 Jun;116:105735. doi: 10.1016/j.ebiom.2025.105735. PMID: 40398350; PMCID: PMC12148602.

Hahner S, Hartrampf PE, Mihatsch PW, Nauerz M, Heinze B, Hänscheid H, Teresa Fuß C, Werner RA, Pamporaki C, Kroiss M, Fassnacht M, Buck AK, Schirbel A. Targeting 11-Beta Hydroxylase With [131I]IMAZA: A Novel Approach for the Treatment of Advanced Adrenocortical Carcinoma. J Clin Endocrinol Metab. 2022 Mar 24;107(4):e1348-e1355. doi: 10.1210/clinem/dgab895https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34904171/. PMID: 34904171.

Heinze B, Schirbel A, Nannen L, Michelmann D, Hartrampf PE, Bluemel C, Schneider M, Herrmann K, Haenscheid H, Fassnacht M, Buck AK, Hahner S. Novel CYP11B-ligand [^123/131I]IMAZA as promising theranostic tool for adrenocortical tumors: comprehensive preclinical characterization and first clinical experience. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2021 Dec;49(1):301-310. doi: 10.1007/s00259-021-05477-y. Epub 2021 Jul 3. PMID: 34215922; PMCID: PMC8712301.

Text: KL/Wissenschaftskommunikation

Würzburg. Leuchttürme dienen der Orientierung und Sicherheit, sie haben Strahlkraft und stehen für Zuversicht. All dies trifft auch auf die Leuchtturmprojekte des Bayerischen Zentrums für Krebsforschung (BZKF) zu. Sie setzen sichtbare Impulse und weisen der innovativen Krebsforschung in Bayern den Weg nach vorn. An jedem der sechs BZKF-Standorte gibt es einen solchen Leuchtturm, der sich auf die spezifischen Stärken des jeweiligen Standorts fokussiert. Dadurch wird vorhandene Expertise genutzt, gebündelt und gezielt ausgebaut. 

Datenbanken umfassen inzwischen rund 150 humane Organoid-Modelle verschiedener Tumorentitäten sowie knapp 40 Tierversuchsmodelle

Am Uniklinikum Würzburg (UKW), in der Klinik und Poliklinik für Allgemein-, Viszeral-, Transplantations-, Gefäß- und Kinderchirurgie (Chirurgie I), liegt die Expertise unter anderem auf der Organoid-Technologie. Mithilfe von Organoiden können Krankheitsmechanismen verstanden und neuartige Therapieansätze getestet werden.

Daher wurde vor zwei Jahren hier der BZKF-Leuchtturm „Präklinische Modelle“ unter der Planung von Prof. Dr. Armin Wiegering aufgestellt. Nach dessen Wechsel nach Frankfurt am Main übernahm Prof. Dr. Nicolas Schlegel, Inhaber des Lehrstuhls für Experimentelle Viszeralchirurgie am UKW, die Sprecherfunktion. Gemeinsam mit seinem Team bestehend aus Prof. Dr. Christoph Otto, Anne Rech, Dr. Mahasen Saati sowie Prof. Dr. Gabriele Büchel von der Universität Würzburg, konnte er in der ersten Förderperiode zwei standortübergreifende Datenbanken aufbauen: die Organoid-Datenbank mit inzwischen rund 150 Ex-Vivo-Modellen verschiedener Tumorentitäten sowie die Datenbank für In-Vivo-Modelle mit derzeit knapp 40 onkologischen Tierversuchsmodellen.

BZKF bewilligt 980.000 Euro für die zweite Förderperiode

Der intensive Arbeitsaufwand in dieser kurzen Zeit hat das BZKF überzeugt. Die zweite Förderphase wurde bewilligt. „Ein enormer Erfolg!“, freut sich Nicolas Schlegel. Mit der maximal möglichen Fördersumme von insgesamt 980.000 Euro will das Team in den nächsten zwei Jahren die Verfügbarkeit präklinischer Modelle an allen sechs BZKF-Standorten sichtbarer machen. Hierzu sollen die Datenbanken optimiert und auf einer Plattform zusammengeführt werden. Ein weiteres wichtiges Ziel ist es, die Einheit zur Validierung vielversprechender therapeutischer Zielstrukturen so weiter auszubauen, dass eine schnellere Übersetzung von Grundlagenforschung in die klinische Anwendung erreicht wird. 

Doppelstrukturen vermeiden und Synergieeffekte schaffen

„Präklinische Modelle sind für die medizinische Forschung unverzichtbar – sowohl für den Weg aus der Grundlagenforschung in die Klinik als auch zurück, also Translation Forward und Reverse“, sagt Nicolas Schlegel. Doch es ist sehr aufwändig, solche Modelle zu entwickeln. Damit nicht jede Gruppe alles immer wieder neu etablieren muss, informieren Datenbanken darüber, welche Modelle wo vorgehalten werden und wer für die Durchführung der Experimente kontaktiert werden kann. Dadurch sollen Doppelstrukturen vermieden und Synergieeffekte geschaffen werden. Ein wichtiges Ziel hierbei ist, die Zahl der Tierversuche im Sinne des 3R-Prinzips zu reduzieren (reduce), zu ersetzen (replace) und zu verbessern (refine). Dies kann nur durch eine optimale Planung erreicht werden.

Datenbanken miteinander verknüpfen, um die gesamte Translation abzubilden

„Nachdem wir die beiden Datenbanken auf der webbasierten Plattform REDCap aufgebaut und für jede Tumorentität eine eigene Eingabemaske entwickelt haben, wollen wir im nächsten Schritt die Dateneingabe und Abfrage noch intuitiver gestalten und alle Modelle zusammenführen. Damit soll die gesamte Translation auf einer Plattform in logischem Zusammenhang abgebildet werden“, berichtet Nicolas Schlegel und nennt zwei Beispiele. „Wir haben ein Organoid aus Gewebespenden eines Patienten, das bestimmte Mutationen aufweist. Über die Datenbank könnten wir ein passendes Tiermodell mit der humanen Veränderung assoziieren. Aus diesem Tiermodell könnten wir auch murine Organoid-Modelle entwickeln. Dieses passt zum humanen Modell und reduziert Tierversuche. Ähnlich verfahren wir, wenn wir in Zellkulturexperimenten eine interessante Zielstruktur entdecken: Zunächst wird diese in einem Organoid auf ihre Wirksamkeit getestet und im nächsten Schritt gegebenenfalls im Tiermodell angewandt, bevor sie für die Anwendung am Menschen weiterentwickelt werden kann. Diese komplexen Schritte zu vereinfachen, ist das Ziel der Datenbank."

Abbau von bürokratischen Hürden in der Versuchsplanung

Leider kann noch nicht gänzlich auf Tierversuche verzichtet werden, vor allem, wenn es darum geht, die Komplexität eines gesamten Organismus im Zusammenhang zwischen immunologischen Prozessen und Tumorentstehung abzubilden. Doch trotz des hohen Niveaus der Versuche sind die bürokratischen Hürden, neue Dinge weiterzuentwickeln, häufig noch höher. Das erschwert den internationalen Wettbewerb, gefährdet Karrieren und treibt junge Talente aus der akademischen Forschung in die Industrie, gibt Nicolas Schlegel zu bedenken. „Ein Ziel ist deshalb, die Genehmigungsprozesse zu verbessern, indem wir Protokolle detailliert abbilden, Anträge standardisieren und Tierversuchsvorhaben harmonisieren“, erklärt er und verweist auf andere Bundesländer, in denen die Standardisierung gut gelinge. 

Vereinfachung der Target-Validierung 

Einen weiteren wichtigen Schwerpunkt im Leuchtturmprojekt verfolgt Prof. Dr. Gabriele Büchel vom Lehrstuhl für Biochemie und Molekularbiologie. Die Professorin für Dynamik zellulärer Proteinkomplexe versucht, bisher unzugängliche Zielstrukturen in Tumorzellen mit einer neuen Klasse von Arzneistoffen zu adressieren. Diese können krankmachende Proteine im Körper gezielt abbauen. 

In der Onkologie versucht man normalerweise, diese krankheitsauslösenden Proteine zu hemmen, beispielsweise indem ihre enzymatische Aktivität blockiert wird. Im neuen Ansatz werden die Proteine jedoch komplett aus der Zelle entfernt, indem man ihren Abbau einleitet. Dies erfolgt mithilfe des zellulären Mülleimersystems, dem Proteasom. Damit die Proteine gezielt zum Proteasom gelangen, werden sie mit sogenannten PROTACs (Proteolysis Targeting Chimeras) markiert. Allerdings müssen die PROTACs für jedes Zielprotein individuell hergestellt werden, was sehr aufwendig und zeitintensiv ist. Deshalb entwickelt Gabriele Büchel derzeit ein Modellsystem, mit dem geprüft werden kann, ob ein Protein tatsächlich therapeutisch vielversprechend ist und es sich lohnt, im nächsten Schritt ein teures PROTAC zu entwickeln. „Mithilfe dieses vereinfachten und effizienten Forschungsmodells können neue Therapie-Zielstrukturen getestet werden, ohne dass sofort komplexe Wirkstoffe hergestellt werden müssen“, fasst Nicolas Schlegel zusammen.

Je mehr sich registrieren, desto besser wird das Netzwerk und letztlich die Forschung

„Je mehr Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sich registrieren und ihre Modelle verfügbar machen, desto besser wird natürlich das Netzwerk und letztlich auch die Forschung im gesamten BZKF“, sagt Schlegel und nimmt Skeptikerinnen und Skeptikern gleich eine Sorge: „Es gibt Transfer-Agreement-Sheets, in denen vertraglich geregelt wird, was genau mit dem Organoid gemacht werden darf.“ Die Datenbank soll andererseits auch bei der Recherche helfen. Schlegels Wunsch ist es, dass Personen innerhalb und außerhalb des BZKF-Netzwerks, die zu einer Tumorentität Fragestellungen beantworten möchten, zuerst die Datenbank nutzen, um sich einen Überblick über die Verfügbarkeit humaner Organoid- und Tiermodelle zu verschaffen. Dadurch würde erheblich Zeit und Geld gespart, da nicht alles immer selbst entwickelt werden müsste.

Ein Kontaktformular für die Registrierung gibt es auf der Webseite des Lehrstuhls für Experimentelle Viszeralchirurgie.

Über die Leuchtturmstrukturen des BZKF
Die Leuchtturmstrukturen sind die Grundlage für komplexe Weiterentwicklungen in den jeweiligen Bereichen. Sie übernehmen Servicefunktionen für das gesamte BZKF. Durch den Austausch von Proben und die Zuweisung von Patientinnen und Patienten mit besonderen Fragestellungen an die jeweils hochspezialisierte Stelle wird eine optimale Diagnostik und Therapie ermöglicht und es werden schnellere Fortschritte in den jeweiligen Bereichen erzielt. Diese Fortschritte kommen wiederum allen zugute. Die Leuchtturmstrukturen und die standortübergreifende Nutzung ihrer Expertise sichern die internationale Exzellenz und die bayernweite Teilhabe sowie die Verbesserung der Versorgung der Patientinnen und Patienten im BZKF. Weitere Informationen finden Sie unter: bzkf.de/standortspezifische-leuchttuerme

Text: Kirstin Linkamp / Wissenschaftskommunikation UKW

Ob Beatmungsgeräte, Infusionspumpen, EKG-Systeme oder Patientenmonitore – all diese Medizinprodukte werden im Klinikalltag eingesetzt und erfordern eine fachkundige Schulung, damit sie sicher und korrekt verwendet werden können. Um die Patientensicherheit zu gewährleisten und das Klinikpersonal vor Anwendungsfehlern zu schützen, sind fachgerechte Einweisungen sogar gesetzlich vorgeschrieben. In vielen Häusern laufen die Schulungen jedoch noch analog, aufwendig und wenig standardisiert ab, was einen hohen organisatorischen Aufwand bedeutet und die Dokumentation anfällig für Lücken macht. 

„Trotz der zunehmenden Digitalisierung in der Medizin – etwa durch Telemedizin, digitale Narkoseprotokolle oder elektronische Patientenakten – gab es für Geräteeinweisungen bisher keine innovativen Lösungen unter Einsatz von hybriden Videoformaten“, schildert Dr. Matthias Nothhaft. Dies hat der Funktionsoberarzt der von Prof. Patrick Meybohm geleiteten Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie, Intensivmedizin, Notfallmedizin und Schmerztherapie am Uniklinikum Würzburg (UKW) nun geändert. Gemeinsam mit Dr. Chris Speicher und einer Arbeitsgruppe der Anästhesie entwickelte er ein digitales Konzept zur Einweisung in Medizinprodukte: eMPG. Das Konzept stellte das Team bereits im E-Journal AINS Anästhesiologie - Intensivmedizin - Notfallmedizin - Schmerztherapie vor (DOI: 10.1055/a-2219-0043). 

Für 50 der 120 einweisungspflichtigen Geräte der Medizinproduktklassen I–III am UKW gibt es inzwischen Einweisungsvideos mit Kontrollfragen

Am UKW gibt es rund 120 einweisungspflichtige Medizinprodukte der Klassen I–III. Im Bereich der Anästhesiologie, Intensivmedizin, Notfallmedizin und Schmerztherapie sind es etwa 80 Geräte. Für 50 dieser Geräte hat das Team gemeinsam mit der UKW-Videografin Anna Kellersmann inzwischen Einweisungsvideos in standardisiertem Design produziert. Die Videos stehen allen Mitarbeitenden auf der Online-Lernplattform „lernen.ukw.de“ zur digitalen Geräteeinweisung zur Verfügung. 

Zeitlich flexibel, örtlich ungebunden und jederzeit erneut abrufbar

„Der Vorteil der zeitlich flexiblen und ortsunabhängigen Teilnahme an Geräteeinweisungen liegt auf der Hand“, sagt Nothhaft. Ferner können die Videos jederzeit erneut angesehen werden, sodass auch nach längeren Pausen, wie beispielsweise der Elternzeit, der Einstieg erleichtert wird. Es gibt außerdem immer eine Kontaktperson vor Ort, die für weitere Fragen zur Verfügung steht und auf Wunsch Details am Gerät nochmals erläutert. Durch das Beantworten von Kontrollfragen nach dem Einweisungsvideo kann zudem die Qualität der Einweisung sichergestellt und der Lernerfolg überprüft werden. 

Nach dem Bestehen der Lernerfolgskontrolle erfolgt Eintrag in den Gerätepass

Nachdem sich die Anwenderinnen und Anwender das Video angeschaut, alle dazugehörigen Fragen korrekt beantwortet und sich mit der Bedienung des Geräts vertraut gemacht haben, können sie online bestätigen, dass sie eingewiesen wurden und aktuell keine weiteren Fragen zum Gerät haben. 

„Das ermöglicht eine digitale Dokumentation und Kontrolle darüber, wer in welches Medizinprodukt eingewiesen wurde. Zudem ergeben sich Hinweise, wo Nachschulungsbedarf besteht“, berichtet Matthias Nothhaft. Nach dem erfolgreichen Anschauen des Videos und Bestehen der Lernerfolgskontrolle wird automatisch ein entsprechender Eintrag im Gerätepass im Krankenhausinformationssystem vorgenommen. „Bislang war das Feedback ausschließlich positiv“, freut sich Dr. Chris Speicher, Assistenzarzt in der Anästhesiologie und Co-Koordinator des Projekts. In einem nächsten Schritt sollen schrittweise weitere Geräte der Kinderklinik und der Medizinischen Klinik I im Rahmen von eMPG digitalisiert werden. Zusätzlich wird ein Ausrollkonzept vorbereitet, sodass zukünftig auch weitere Krankenhäuser von der innovativen Lösung profitieren können.

Publikation: Alina Hügel, Chris Speicher, Patrick Meybohm, Matthias Nothhaft. eMPG – die digitale Medizinprodukteeinweisung in der Zukunft. Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther 2024; 59(10): 575-585. DOI: 10.1055/a-2219-0043

Würzburg. Medizin und Wissenschaft sind zweifellos ernsthafte und verantwortungsvolle Bereiche. In der jährlichen Weihnachtsausgabe des British Medical Journals (BMJ) ist jedoch Humor ausdrücklich erwünscht. „Das BMJ Christmas Issue bewegt sich bewusst an der Schnittstelle zwischen wissenschaftlicher Reflexion und satirischer Zuspitzung. Die Beiträge werden in der Regel als Meinungsartikel mit klarer inhaltlicher Botschaft verstanden“, sagt Dr. Sabine Drossard. Die Fachärztin für Kinderchirurgie vom Uniklinikum Würzburg (UKW) hat gemeinsam mit ihrer Kollegin Dr. Johanna Büchel von der Frauenklinik sowie Anja Härtl vom Uniklinikum Augsburg mit einem Artikel den Sprung in die beliebte Sonderausgabe des Fachjournals geschafft. „Die Auswahl der Artikel ist sehr kompetitiv, nur ein sehr kleiner Teil der Manuskripte wird zur Publikation angenommen“, so Büchel. Ihr satirischer Blick auf bemerkenswert hartnäckige Lehrstile ist eine augenzwinkernde Liebeserklärung an das Medizinstudium und seine Eigenheiten: “Seven Alternatives to Evidence-Based Medical Education”

Idealerweise sollten Lehrmethoden auf solider didaktischer Forschung und bewährten pädagogischen Prinzipien beruhen. Der akademische Alltag sieht jedoch häufig anders aus und begünstigt weniger strukturierte, stärker persönlichkeitsgetriebene Ansätze. Um diese Diskrepanz besser zu verstehen, haben die drei Autorinnen Kolleginnen und Kollegen gefragt, wie sie ihre Lehre gestalten, wenn bildungswissenschaftliche Evidenz oder geschützte Lehrzeit fehlen. Auf Grundlage dieser Einblicke sowie ihrer eigenen Erfahrungen in der akademischen Welt präsentieren sie eine Taxonomie von sieben Lehrmethoden und beleuchten deren Schwächen, Stärken und das gelegentliche Körnchen Weisheit. 

Traditionsbasiert: „So haben wir das schon immer gemacht“

Die traditionsbewusste Lehrperson perfektioniert ihr Handwerk seit Jahrzehnten – kein didaktisches Rahmenwerk kann mit dieser Erfahrung konkurrieren. Ihr bevorzugtes Instrument ist die Vorlesung, ein ununterbrochener Monolog, begleitet von 200 Folien voller dichter Texte, unverständlicher Flussdiagramme und gelegentlich eines Renaissance-Gemäldes. Perfekt für Studierende, die lange Nickerchen lieben. Nachteil: Die Wissenschaft entwickelt sich weiter, Traditionen nicht.

Anekdotenbasiert: „Einmal, während meiner Assistenzzeit …“

Die von erfahrenen Klinikerinnen und Klinikern bevorzugte anekdotenbasierte Methode besteht aus dramatischen Geschichten über mysteriöse Fieber, spektakuläre Reanimationen und seltene „Zebras“, die unerwartet in der Notaufnahme auftauchten. Spontane Abschweifungen mitten in der Vorlesung sorgen für ein fesselndes, wenn auch chaotisches Lernerlebnis. Die Folge: Studierende diagnostizieren zehn Fälle eines seltenen Syndroms, bevor sie Streptokokken erkennen.

Selbstreferenzbasiert: „Lassen Sie uns über meine neueste Publikation sprechen“

Weltklasse-Forscherinnen und -Forscher, die seit den 1990er-Jahren kein Stethoskop mehr benutzt haben, verwandeln jede Vorlesung in einen ausgedehnten Journal Club über ihre eigene Arbeit. Klinisches Wissen tritt hinter Zitationszahlen zurück. Eine einzelne Abbildung aus einem Nature-Artikel rechtfertigt 60 Folien – oder der Fachartikel wird direkt vorgelesen. Der Stoff ist so hochaktuell, dass niemand – inklusive der Lehrperson – weiß, wie er praktisch angewendet werden kann.

Unterhaltungsbasiert: „Bedürfnisse der Studierenden sollten der pädagogischen Kreativität nie im Weg stehen“

Die unterhaltungsorientierten Lehrenden beeindrucken durch ihr Charisma und den exzessiven Einsatz von Medien. Sie erheben die medizinische Lehre zur Performancekunst – mit Requisiten, Rollenspielen und - bei den Fortgeschrittenen unter ihnen - sogar Ausdruckstanz. Das führt zwar dazu, dass die Vorlesung unvergesslich bleibt, der Inhalt wird jedoch umso schneller vergessen. 

Zufriedenheitsbasiert: „Gute Lehre ist das, was Studierenden gefällt“

Bei der zufriedenheitsbasierten Lehre steht die Maximierung des studentischen Glücks im Mittelpunkt. Inhalte werden so angepasst, dass kognitive Überforderung oder wahrgenommene Schwierigkeit vermieden werden. Die Verdaulichkeit des Unterrichts ist wichtiger als die erworbene Kompetenz. Die Qualität eines Kurses bemisst sich in Pizzastücken und überschwänglichen Bewertungen. Alles ist darauf ausgerichtet, das studentische Wohlbefinden zu maximieren – unabhängig vom tatsächlichen Lernerfolg. 

Immersionsbasiert: „In der Praxis werdet ihr es schon lernen“

Der immersionsbasierte Lehrstil beruht auf der Annahme, dass Studierende allein durch die bloße Exposition gegenüber dem klinischen Alltag irgendwann Wissen aufnehmen – ähnlich einem Teebeutel, den man nur lange genug im heißen Wasser ziehen lassen muss. Mit minimaler Anleitung werden sie in klinische Settings „geworfen“, wo sie beobachten und mithelfen sollen, in der Hoffnung, dass Kompetenz auf beinahe magische Weise von selbst entsteht.

Nicht selten wird dieses Vorgehen als „Aufbau von Autonomie“ etikettiert; tatsächlich erinnert es jedoch eher an eine pädagogische Form der natürlichen Selektion. Besonders vorteilhaft ist der Ansatz dort, wo eine dünne Personaldecke, klinische Anforderungen, wissenschaftliche Deadlines und der Studierendenunterricht miteinander um die begrenzte Zeit der Lehrenden konkurrieren.

Unabhängigkeitsbasiert: „Gute Frage. Warum googeln Sie das nicht?“

Beim Selbstständigkeits-basierten Lernen sollen Studierende sich Wissen selbst aneignen - häufig jedoch, ohne über die notwendigen Recherchekompetenzen zu verfügen. So wird das Medizinstudium zu einem Do-it-yourself-Projekt. Peer-Teaching ist die Standardstrategie und „Blended Learning” wird zum Euphemismus für die Auslagerung der Lehre an charismatische TikTok-Ärzte, die mit Hashtags und Tanzchoreografien unterrichten. Soziale Medien und KI-Tools liefern schnellen Zugang zu riesigen Mengen an Informationen – und Desinformationen. Kein Wunder, wenn später unklar ist, ob ein Patient Diabetes oder Tollwut hat. 

Bewusst persiflierende und überspitzte Darstellung 

„Mit unserem Beitrag wollen wir keinesfalls Lehrende bloßstellen oder Inhalte trivialisieren. Vielmehr wollen wir durch humorvolle Zuspitzung auf reale strukturelle und kulturelle Defizite in der medizinischen Lehre aufmerksam machen, zum Nachdenken anregen und einen niedrigschwelligen Zugang zu einer wichtigen fachlichen Diskussion eröffnen“, betonen Büchel und Drossard. Die Autorinnen haben sich über das Mentoring Med Peer-Programm der Universität kennengelernt. Beide haben einen Master of Medical Education und beschäftigen sich wissenschaftlich mit Medizindidaktik. Mit ihrem Artikel wollen sie dazu beitragen, langfristig eine konstruktive Weiterentwicklung der Lehr- und Ausbildungskultur zu fördern. „Und vielleicht können tatsächlich ein paar Vintage-PowerPoint-Folien zugunsten von etwas Ansprechenderem in den Ruhestand geschickt werden“, gibt Sabine Drossard schmunzelnd zu bedenken.

Interessenkonflikt

Die Autorinnen räumen ein, im Laufe ihrer Lehrtätigkeit selbst zeitweise auf eine oder mehrere dieser Methoden zurückgegriffen zu haben.

Publikation
Sabine Drossard, Anja Härtl, Johanna Büchel. Seven alternatives to evidence based medical education: an exploration of how we actually teach. BMJ 2025;391:r2551 http://doi.org/10.1136/bmj.r2551

Die Universitätsmedizin Würzburg darf sich gemeinsam mit der Universität Marburg und der LMU München über die Bewilligung des neuen Sonderforschungsgereich Transregio „Desmosomal dysfunction in epithelial barriers” (DEFINE) freuen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG fördert den SFB TRR von 2026 bis 2029 mit voraussichtlich rund 14 Millionen Euro. Im Mittelpunkt stehen Desmosomen. Diese Proteinstrukturen vernetzen Zellen an den Grenzflächen des Körpers miteinander und tragen so zur Bildung von Barrieren im Körper bei. Funktionierende Barrieren in der Haut und im Darm sind lebenswichtig, sodass bei deren Fehlfunktionen schwerwiegende Erkrankungen wie die lebensgefährliche Autoimmunkrankheit der Haut Pemphigus vulgaris, chronisch-entzündliche Darmerkrankungen sowie Entzündungen der Speiseröhre (eosinophile Ösophagitis) entstehen. Die Forschenden haben mit dem SFB nun die Möglichkeit, das noch sehr begrenzte Wissen über die Regulation von Epithelbarrieren bei Gesundheit und Krankheit deutlich zu erweitern und neuartige therapeutische Strategien gegen die drei genannten Krankheiten zu entwickeln.

Ein Interview mit dem Standortsprecher in Würzburg, Professor Nicolas Schlegel, Lehrstuhlinhaber für Experimentelle Viszeralchirurgie und Sektionsleiter Endokrine Chirurgie an der Klinik für Chirurgie I des Universitätsklinikums.

Herr Schlegel, herzlichen Glückwunsch zum neuen SFB/TRR DEFINE. Beteiligt sind die Universitätsstandorte Marburg, München und Würzburg. Wer hatte denn die Idee zu diesem Verbundprojekt? 

Die Idee kam um die Weihnachtszeit 2021 in einem Steak-Restaurant in Würzburg, als ich mich mit Jens Waschke zu unserem regelmäßigen Austausch traf. Jens hatte in Würzburg den Lehrstuhl für Anatomie und Zellbiologie inne, bevor er 2011 den Ruf der LMU München auf den Lehrstuhl für vegetative Anatomie annahm. Wir arbeiten schon sehr lange zusammen und hatten ein Projekt im von der DFG geförderten Schwerpunktprogramm SPP 1782. Dabei hatten wir uns bereits eingehend damit beschäftigt, wie Zellen in Geweben über Desmosomen miteinander kommunizieren und auf Belastungen reagieren und wie Veränderungen dieser Desmosomen die Stabilität und Barrierefunktion des Gewebes beeinflussen. Wir überlegten, wie wir unsere Forschung nach dem Auslaufen des Programms fortsetzen und einen Schritt weiterkommen könnten.

Und da dachten Sie sich, wenn es jemals einen Sonderforschungsbereich zu diesem Thema geben kann, dann jetzt. Wie kam Michael Hertl, Direktor der Hautklinik des Universitätsklinikums Gießen und Marburg dazu?

Jens Waschke und Michael Hertl leiteten gemeinsam die DFG-Forschungsgruppe Pegasus, in dem sie das Krankheitsbild Pemphigus vulgaris untersuchten. Dabei handelt es sich um eine seltene, potenziell lebensbedrohliche Autoimmunerkrankung von Haut und Schleimhäuten. Bei ihrer Entstehung spielen Desmosomen in der Haut eine entscheidende Rolle. Diese werden nämlich fälschlicherweise von Antikörpern der eigenen Immunzellen angegriffen. 

Sie konzentrieren sich jedoch auf die Desmosomen, die bei entzündlichen Darmerkrankungen eine Rolle spielen. Sie haben maßgeblich zur Entdeckung beigetragen. Wie passt das zusammen? 

Wir fanden die Idee interessant, die Erkrankung der Haut, über die man bereits viel weiß, den Desmosomenveränderungen im Darm, über die noch nicht so viel bekannt ist, gegenüberzustellen. Was ist im Darm anders als in der Haut? Gibt es gemeinsame Nenner? Was sind gewebespezifische und was sind allgemeine Eigenschaften? Noch im Steakhaus haben wir einen Schmierzettel erstellt, Arbeitsgruppenleiter überlegt und die Idee an Michael Hertl herangetragen. Der war sofort Feuer und Flamme.

Wie ging es mit dem Projektantrag weiter – von der Idee bis zur Umsetzung? 

Wir lernten uns kennen, erstellten ein Konzept und luden im Juli 2022 alle potenziellen Projektleiter zu einem zweitägigen Treffen ein. Im Herbst reichten wir die erste Skizze ein. Nach der Begutachtung fand im Juli 2023 das erste Beratungsgespräch statt, in dem wir positives Feedback zur wissenschaftlichen Fragestellung erhielten. Wir mussten jedoch noch einige strukturelle Aspekte nachschärfen, zum Beispiel die Nachwuchsförderung, sowie wissenschaftliche Details zur Qualitätssicherung. Im Herbst 2023 gaben wir die überarbeitete Skizze ab. Im Juli 2024 fand das zweite Beratungsgespräch statt, bei dem die Gutachter uns mit einem sehr positiven Feedback bedachten. Nachdem unser Projekt im November 2024 durch den Senat gegangen war, wurden wir zur Einreichung des Vollantrags aufgefordert. Das heißt, wir hatten bis Juni 2025 Zeit, einen 400 Seiten starken Projektantrag zu erstellen und einzureichen. Im September 2025 erfolgte in Marburg zunächst die Begutachtung des allgemeinen Konzepts, dann der Zentralprojekte und schließlich der Einzelprojekte. Das war mit großer Anspannung und extrem viel Vorbereitung verbunden. Aber wir sind sehr gut bewertet worden. Im November kam schließlich und zur großen Freude die offizielle Bewilligung durch die DFG.

Ein Alleinstellungsmerkmal ist, dass dieser SFB derzeit der einzige in Deutschland ist, der maßgeblich unter chirurgischer Federführung entstand. 

Das Besondere ist, dass wir nicht nur ein solches grundlagenwissenschaftliches Projekt zu diesem speziellen Thema unter chirurgischer Federführung entwickelt haben, sondern dass auch sechs Projektleiter aus der Würzburger Chirurgie involviert sind. Sie sind alle in der Klinik aktiv und arbeiten als Clinician Scientists.

Die Interdisziplinarität des Projekts wurde besonders betont und gelobt. Es wurden viele unterschiedliche Fächer zusammengebracht. Welche Disziplinen sind denn konkret involviert? 

Das ist es, was aus unserer Sicht den SFB ausmacht. Wir haben Expertinnen und Experten aus ganz unterschiedlichen Fächern zusammengebracht, die sonst nicht so eng miteinander arbeiten. Neben der Chirurgie und Dermatologie sind beispielsweise auch die Pädiatrie, Gastroenterologie und Kardiologie vertreten. Die klinische Expertise wird durch Zellbiologie und Immunologie ergänzt. Auch Biophysiker sind dabei, die uns dabei helfen, grundlegende Aspekte von Epithelzellen zu verstehen. Unser Ziel ist es, diese Riesenbrücke vom Einzelmolekül in die Klinik zu schlagen. Das ist unsere Perspektive für die nächsten zwölf Jahre.

Der SFB kann maximal zweimal um jeweils vier Jahre verlängert werden. Bei jeder Verlängerung soll die Projektleitung wechseln. Sind damit alle drei Standorte gleichberechtigt?

Ja, wir verstehen uns als Team und arbeiten auf Augenhöhe. Die Leitung haben wir nach Alter bestimmt. Michael ist der älteste von uns drei Sprechern und hat deshalb in der ersten Förderperiode den Lead. In der zweiten Phase, die hoffentlich gefördert wird, soll Jens Waschke als Zweitältester die Leitung übernehmen. Ich als Jüngster würde dann in der dritten Periode den Lead haben.

Kommen wir nun zum Würzburger Schwerpunkt, den chronischen Darmentzündungen. Welche klinischen Symptome haben die Betroffenen?

Die Patienten haben schwere Durchfälle, bis zu zehn am Tag, die teilweise blutig sein können. Sie leiden unter Bauchkrämpfen und Gewichtsabnahme, betroffene Kinder zudem unter Gedeihstörungen. Eine langjährige Entzündung kann sich zudem zu Darmkrebs entwickeln. Von der Krankheit sind etwa 10 bis 15 von 100.000 Personen betroffen, wobei chronische Darmentzündungen vor allem in der westlichen Welt stetig zunehmen. Man geht davon aus, dass das Epithel durch Umweltfaktoren und den westlichen Lebensstil, insbesondere das Ernährungsverhalten und die damit einhergehenden Veränderungen des Darmmikrobioms, beeinflusst wird.

Laien stellen sich vor, dass ein Viszeralchirurg den entzündeten Abschnitt des Darms entfernt. Im Projekt geht es jedoch nicht nur um die chirurgische Therapie. Worum geht es konkret?

Eine Störung der Darmepithelbarriere ist ein zentraler Grund dafür, dass Patienten überhaupt erst krank werden. Dies ist ein Problem, das wir bisher nicht therapeutisch adressieren können. Wir können zwar den entzündeten Darmabschnitt herausoperieren und Medikamente geben, die das Immunsystem unterdrücken. Diese Medikamente wirken jedoch nur bei 50 bis 60 Prozent der Betroffenen und haben darüber hinaus starke Nebenwirkungen. Wenn wir aber in der Lage sind, das Darmepithel über das Verständnis der Funktion von Desmosomen und allem, was damit zusammenhängt, zu stabilisieren und die Entzündung einzudämmen, könnten wir diese möglicherweise durch eine zusätzliche Therapie in den Griff bekommen.

Kurz zur Begriffserklärung. Was ist die Darmepithelbarriere?

Die Darmepithelbarriere ist eine Zellschicht, die die Innenseite des Darms auskleidet. Sie verhindert, dass die zahlreichen Bakterien, die normalerweise im Darm leben, in den Körper gelangen. Dieser Vorgang wird als Translokation bezeichnet. Verändert sich die Darmflora oder gewinnen krankheitserregende Keime überhand, kann es zu einer Störung des Darmepithels kommen. Dies kann wiederum dazu führen, dass solche Translokationen stattfinden und schwerwiegende Entzündungen im Darm ausgelöst werden. Die Dichtigkeit des Darmepithels ist also von entscheidender Bedeutung. Sie wird durch zwei Komponenten gewährleistet: die Epithelzelle selbst und die Zell-Zell-Kontakte. Und daran arbeiten wir.

Welche Rolle spielen hier die Desmosomen? 

Die Desmosomen gehören zu den Verbindungen, mit denen sich die Epithelzellen gegenseitig festhalten und somit für eine gewisse Stabilität sorgen. Daneben gibt es noch die Tight Junctions, die vor allem dafür zuständig sind, den schmalen Raum zwischen den Zellen abzudichten, sodass nichts hindurchgelangen kann. 

Den Desmosomen schrieb man viele Jahre lang eine Art Kleberfunktion zu. In den vergangenen Jahren hat sich jedoch gezeigt, dass sie neben dieser Funktion viele Prozesse im Epithel regulieren und die Regeneration des Darmepithels sowie die Differenzierung von Zellen beeinflussen. Sie ermöglichen überhaupt erst, dass Tight Junctions das Darmepithel abdichten.

Die Desmosomen scheinen also eine Art Schlüsselfunktion für die Aufrechterhaltung der Darmbarriere zu haben. 

Richtig. Wenn wir diese Schlüsselfunktion genau verstehen, können wir hoffentlich spezifische Therapien entwickeln, die die Darmepithelbarriere stabilisieren. Bislang wissen wir, dass dies über Transmembranproteine, die sogenannten Desmogleine, calciumabhängig im Zwischenzellraum geschieht. Diese Proteine greifen wie kleine Ärmchen zwischen den Zellmembranen ineinander und verbinden die Zellen. Innen in der Zelle sind diese Verbindungen an Plaque-Proteine gekoppelt. Diese leiten einerseits Signale weiter und koppeln andererseits die Verbindung an das innere Zellskelett, wodurch die Zelle besonders stabil wird und das Gewebe widerstandsfähig ist. 

Bei Entzündungen sind diese Desmosomen wesentlich herunterreguliert. Wir wollen herausfinden, aus welchen Gründen sie verschwinden und welchen Krankheitswert es tatsächlich hat, wenn Desmosomen nicht mehr vorhanden sind. Unsere Ergebnisse können wir dann gegebenenfalls auch auf andere Erkrankungen übertragen, bei denen Desmosomen eine Rolle spielen. 

Können Sie Beispiel nennen, wie und mit wem sie das herausfinden wollen? 

Unsere Projektleiter haben sich auf verschiedene Untereinheiten dieser Desmosomen fokussiert und untersuchen zellbiologische Aspekte mit verschiedenen Modellen - an Organoiden, Tiermodellen und Knock-out-Modellen. Mit Benjamin Misselwitz aus München haben wir beispielsweise einen weiteren Darmexperten an Bord. Er ist Professor für chronisch-entzündliche Darmerkrankungen in der Gastroenterologie und unter anderem in einem Zentralprojekt dafür zuständig, Proben aus Patientenmaterial für uns untersuchbar zu machen. Im Gegenzug bringt zum Beispiel Professor Goebeler, Direktor der Würzburger Hautklinik, seine dermatologische Expertise ein. 

Was bedeutet der SFB speziell für Würzburg – abgesehen von den Fördergeldern? 

Für mich geht es nicht nur um Gelder, sondern auch um Strukturen. Wir haben hier in Würzburg einen sehr starken immunologischen Schwerpunkt. Zur Immunologie gehört nicht nur das Immunsystem, sondern auch die Barrieren, die der Körper physiologisch aufrechterhalten muss. Diese müssen wir verstehen, adressieren und in den Kontext setzen. Warum entstehen entzündliche Erkrankungen? Wie beeinflussen sie Tumorerkrankungen, die ja auch hier am Standort intensiv untersucht werden? Unser SFB geht and dieser Stelle noch mehr in die Grundlagenwissenschaft und kann eine wichtige Lücke am Standort schließen.

Sie hatten bereits die Nachwuchsförderung angesprochen. Ein Teil des Zentralprojekts, das sich speziell mit diesem Thema beschäftigt, ist in Würzburg angesiedelt. Die Sprecherin ist Stefanie Hahner. Als langjährige Prodekanin der Medizinischen Fakultät kümmert sich die stellvertretende Leiterin der Endokrinologie um die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses. 

Die Nachwuchsförderung in Würzburg ist bereits sehr stark und wird durch den SFB sowie die sogenannte „Integrated Research Training Group“ (IRTG) weiter ausgebaut. Dieses Programm ist mir persönlich sehr wichtig. Denn hier bringen wir Mediziner und Naturwissenschaftler bereits auf der frühesten Karrierestufe zusammen. Eine frühe Verbindung der verschiedenen Sichtweisen – Klinik und Naturwissenschaften – kann sehr erfolgreich sein, wurde im Alltag jedoch lange vernachlässigt. 

Die Grundlagenforscher haben oft tolle Tools, ihnen fehlt jedoch der direkte Link in die Klinik und umgekehrt. Das wollen wir mit einer frühen Verknüpfung untereinander ändern. Die IRTG ist aber auch an den anderen Standorten mit aktiven Leitern vertreten, so dass über alle 3 Standorte hinweg die gleichen Ideen gelebt werden. 

Das Interview führte Kirstin Linkamp von der Wissenschaftskommunikation am UKW.