Würzburg. In Deutschland sind rund vier Millionen Menschen von einer Seltenen Erkrankung betroffen. Obwohl der Anteil von Kindern und Jugendlichen in dieser Gruppe stetig zunimmt, ist die Versorgungssituation der jungen Menschen oft unzureichend. Abhilfe soll hier die neue Versorgungsform „B(e) NAMSE – Telemedizinunterstützte, interdisziplinäre, multiprofessionelle und altersübergreifende Versorgung von jungen Menschen mit Seltenen Erkrankungen durch NAMSE-B-Zentrums-Cluster“ schaffen. An der Erprobung des neuen Konzepts beteiligt sind die Uniklinika in Augsburg, Bochum, Dresden, Witten/Herdecke und Würzburg. Der Innovationsausschuss des Gemeinsamen Bundesausschusses fördert das Vorhaben über 3,5 Jahre mit rund neun Millionen Euro. Von diesen Mitteln gehen mehr als eine Million Euro ans Uniklinikum Würzburg (UKW).

Die Ausgangslage

Die mehr als 6.000 bekannten Seltenen Erkrankungen sind häufig wenig erforscht und spezifische Behandlungsmöglichkeiten fehlen. Für betroffene Kinder, Jugendliche und junge Erwachsene stellen sich besondere Fragen bei Behandlung und Versorgung wie auch beim Blick in die Zukunft. Zudem gibt es viele unterschiedliche Behandelnde, Einrichtungen, Ansprechpersonen und Anlaufstellen, die möglichst optimal koordiniert sein müssen.

Prozesse besser verzahnen

Das Projekt „B(e) NAMSE“ will die Versorgungsqualität durch eine engere Verzahnung von Prozessen spür- und messbar steigern. „Die Betreuung der Betroffenen und ihrer Familien ist anspruchsvoll und muss viele Aspekte berücksichtigen. Wir freuen uns, dass wir hier die Weiterentwicklung der Versorgung mitgestalten können“, kommentiert Prof. Dr. Helge Hebestreit, der Leiter des Zentrums für Seltene Erkrankungen (ZESE) am UKW. 

Die neuen Ansätze werden wissenschaftlich begleitet: Die Universität Witten/Herdecke und das gemeinnützige Forschungsunternehmen PedScience aus Datteln untersuchen, ob sich die Qualität der Versorgung durch die neue Herangehensweise verbessert. Prüfen werden sie auch, wie die Familien und die Versorgenden die neue Versorgungsform erleben und wie viel sie kostet.
Weitere Projektpartner von „B(e) NAMSE“ sind die Techniker Krankenkasse, die Barmer, die AOK Bayern und das Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf. Die Perspektive der Patientinnen und Patienten bringt die Allianz Chronischer Seltener Erkrankungen (ACHSE) e.V. ein. 

Das Projekt startete mit einem zweitägigen Kick-off-Treffen Ende Januar dieses Jahres in der Universitätskinderklinik in Bochum.

Das Zentrum für Seltene Erkrankungen – Referenzzentrum Nordbayern (ZESE)

Das ZESE ist das erste zertifizierte Zentrum für Seltene Erkrankungen in Deutschland und bietet neben einer Sprechstunde für unklare Diagnosen eine hochspezialisierte Betreuung in seinen 22 krankheits(gruppen)spezifischen Typ B- bzw. Fach-Zentren für ein großes Spektrum Seltener Erkrankungen an. Das ZESE ist Mitglied der Arbeitsgemeinschaft der Zentren für Seltene Erkrankungen, mehrere seiner Fachzentren sind an BMBF- und EU-Netzwerken einschließlich der European Reference Networks beteiligt. Jährlich werden weit mehr als 5.000 Patientinnen und Patienten aus dem In- und Ausland im ZESE und seinen angegliederten Fach-Zentren betreut.

Das ZESE arbeitet seit vielen Jahren im Rahmen verschiedener Projekte an der Verbesserung der Versorgungssituation von Menschen mit Seltenen Erkrankungen. Beispiele sind hier das erfolgreich abgeschlossene Innovationsfondprojekt ZSE-DUO und die Entwicklung des BASE-Netz, einer Portal-Software zur Kommunikation mit Patientinnen und Patienten sowie mit den betreuenden Ärztinnen und Ärzten.

Text: Pressestelle/UKW

Würzburg. Der Verband für Ernährung und Diätetik e.V. macht seit 1998 jährlich am 7. März auf die Bedeutung einer gesunden Ernährung aufmerksam. Das Uniklinikum Würzburg (UKW) greift auch in diesem Jahr den bundesweiten Aktionstag auf und stellt ihn unter das Thema Nachhaltigkeit. Auf Initiative und organisiert von Diätassistentinnen und Ökotrophologinnen des Klinikums findet sich dazu am Freitag, den 7. März 2025 nahe der Cafeteria „Insel“ im Erdgeschoss des Zentrums für Innere Medizin (ZIM) an der Oberdürrbacher Straße eine Infofläche. Zwischen 10:00 und 16:00 Uhr gibt es dort Schautafeln, Wissensspiele sowie Broschüren und Materialien zum Mitnehmen. Außerdem stehen Ernährungsexpertinnen des UKW zu individuellen Gesprächen bereit.

Was hat Essen mit Klimaschutz zu tun?

Ein inhaltlicher Schwerpunkt liegt auf den Zusammenhängen zwischen Ernährung und Klimaschutz. „Unsere Veranstaltung hat den Untertitel ‚Regional, saisonal, fair, umweltschonend: gesund und lecker‘. Damit sind schon wesentliche Punkte genannt, wie man seine Nahrungsmittel klimafreundlich auswählen kann“, sagt die UKW-Diätassistentin Stefanie Keck. Dazu und zu weiteren klimarelevanten Aspekten, wie die richtige Lebensmittel-Lagerung oder energiesparendes Kochen, vermitteln sie und ihre Mitstreiterinnen am Aktionstag vertiefendes Wissen.

Ergänzende Vorträge am Vorabend

Ergänzend zu den Inhalten der Infofläche gibt es bereits am Vorabend, dem 6. März 2025, von 18:00 bis 19:30 Uhr zwei kostenlose Vorträge zu den Themen „Planetary Health Diet“ und „Nachhaltiger Konsum“. Veranstaltungsort ist hier der Hörsaal im Zentrum für Operative Medizin (ZOM).

Text: Pressestelle / UKW
 

Würzburg. Laut Wikipedia sind Senkrechtstarter Flugzeuge, Drohnen oder Raketen, die keine Startbahn, also keinen Anlauf benötigen, um abzuheben. Die Thieme Gruppe würdigt im Rahmen ihres Management Awards junge Führungskräfte, die eine außergewöhnliche Karriere vorweisen, als „Senkrechtstarter*in“. In diesem Jahr darf sich Dr. Nora Schorscher, Anästhesistin am Uniklinikum Würzburg (UKW), über die Auszeichnung freuen. In der Tat hat die 37-Jährige als Leiterin des Pilotprojekts „Tele-Intensivmedizin in Bayern“ einen echten Senkrechtstart hingelegt. Anders ausgedrückt: Sie hat nach jahrelangem Leerlauf der Tele-Intensivmedizin einen Raketenstart verpasst.

Barrieren abbauen und Expertise aus Maximalversorgung flächenweit zur Verfügung stellen 

Das Bayerische Wissenschaftsministerium hatte bereits im Jahr 2015 den sechs bayerischen Universitätskliniken Fördergelder für ein teleintensivmedizinisches Pilotprojekt bewilligt, um die Sterblichkeit und Aufenthaltsdauer von Patientinnen und Patienten auf Intensivstationen und die Behandlungskosten zu reduzieren. Ziel war die Schaffung teleintensivmedizinischer Netzwerkstrukturen, sodass periphere Krankenhäuser von der intensivmedizinischen Expertise der Kolleginnen und Kollegen in den Universitätskliniken profitieren und in virtuellen Visiten gemeinsam über die weitere Behandlung entschieden werden kann. Doch keines der damals vorhandenen Telemedizin-Systeme erfüllte die Anforderungen, weshalb das Projekt nicht realisierbar schien. Bis Prof. Dr. Patrick Meybohm, Direktor der Klinik für Anästhesiologie, Intensivmedizin, Notfallmedizin und Schmerztherapie des UKW, im Jahr 2021 Nora Schorscher ins Boot holte. 

Mobiler Teleintensivwagen mit zahlreichen Features für Partnerkrankenhäuser 

Die gebürtige Fränkin, die erst vier Jahre zuvor ans UKW gekommen war, fühlte sich überrumpelt, bezweifelte, dass sie die Richtige für das Projekt sei. Doch mit ihrem Mut, ihrer Tatkraft und Empathie war sie letztendlich goldrichtig. Innerhalb eines Jahres hatte sie mit ihrem Team aus Fachleuten aus der Intensivmedizin und dem Servicezentrum Medizin-Informatik (SMI) den Prototyp eines mobilen Wagens für die intensivmedizinische Tele-Visite konzipiert. Namentlich erwähnen möchte Nora Schorscher hier vor allem ihre Kollegen Maximilian Göpfert, Daniel Röder, Jürgen Brugger, Axel Steinke sowie Patrick Meybohm und Helmut Greger als Leiter des SMI.

Und so funktioniert er: Der mobile Teleintensivwagen, ausgestattet mit mehreren hochauflösenden Kameras, Dokumentenscannern und vielen weiteren Features, steht im jeweiligen Partnerkrankenhaus. Die Ärztinnen und Ärzte des Universitätsklinikums schalten sich per Zoom in die Visite ein und erhalten einen umfassenden Eindruck vom Zustand der Patientin oder des Patienten, so dass sie mit ihrem Spezialwissen das Partnerkrankenhaus bei der weiteren Versorgung beraten können. Mit einer Augmented-Reality-Brille können die zugeschalteten Klinikerinnen und Kliniker die Patientinnen und Patienten mit den Augen der anwesenden Kolleginnen und Kollegen im lokalen Krankenhaus sehen, sogar die Kamera auf dem Wagen steuern und mit 30-fachem Zoom in bestimmte Bereiche fahren. Gleichzeitig werden die hohen Anforderungen des deutschen Datenschutzes erfüllt, da die Daten im Partnerkrankenhaus verbleiben.

Nora Schorscher hatte zwischen ihrer täglichen Arbeit im OP, auf der Intensivstation, im Notarztwagen und im Intensivtransportwagen – eben der Vielfalt, die sie in der Anästhesie so liebt – einige Herausforderungen zu meistern, bis der mobile Wagen alle Anforderungen und Voraussetzungen für einen reibungslosen Einsatz erfüllte. „Zunächst galt es, die Frage zu beantworten: Was brauchen wir Ärztinnen und Ärzte aus den Unikliniken, um die Patientinnen und Patienten, die im Partnerkrankenhaus liegen, medizinisch zu beurteilen? Wie können wir das technisch umsetzen, auch im Hinblick auf Datenschutz und medizinische Sicherheit? Und dann galt es Barrieren zu überwinden und die Kolleginnen und Kollegen in den umliegenden Krankenhäusern zu überzeugen“, erzählt Nora Schorscher.

Von der internationalen Diplomatie zurück zum Patienten 

Hier kommt der Medizinerin ihr diplomatisches Geschick zugute. Bevor sie 2017 ans Uniklinikum kam, studierte Nora Schorscher zwei Jahre lang an der Diplomatischen Akademie in Wien. „Ich wollte zwischenzeitlich zur Weltgesundheitsorganisation WHO oder in die Gesundheitspolitik gehen. Aber die Arbeit am Patienten und vor allem die Abwechslung in der Anästhesie mit den entsprechenden Adrenalinschüben fehlten mir zu sehr.“ Ärztin zu werden war ihr Traum, seit sie mit zwölf Jahren ein Buch über das Ebola-Virus gelesen hatte. Ihr Medizinstudium absolvierte sie am Imperial College in London, wo sie auch ihre Facharztausbildung begann und einen Bachelor in Health Management ablegte. Schon ihr Abitur am United World College (UWC) in Norwegen war international und auf interkulturellen Austausch ausgelegt. „An unserer Schule gab es 89 Nationalitäten – vom Straßenkind aus Thailand bis zur Prinzessin aus Uganda. Ausgewählt wurde nicht nach finanziellem Hintergrund, sondern nach Potenzial und Engagement“, so Schorscher. An sozialem Engagement mangelte es der jungen Frau aus dem 120-Seelen-Ort in den Haßbergen nicht. Als Jugendliche arbeitete sie ehrenamtlich beim Roten Kreuz, war Schulsanitäterin, gründete eine Nachhilfegruppe und baute ein Seelsorge-System für Mobbing-Opfer auf. Im vergangenen Jahr war sie sechs Wochen für „Ärzte ohne Grenzen“ im Südsudan. 

Verbesserung der Patientenversorgung und Kommunikation zwischen Kliniken

Mit ihrer sympathischen Professionalität - oder wie Nora Schorscher sagt: mit höflicher, freundlichen Bestimmtheit - konnte sie nicht nur alle bayerischen Unikliniken vom Projekt überzeugen, sondern auch zahlreiche periphere Krankenhäuser ans Netzwerk anbinden, trotz anfänglicher Skepsis. Inzwischen hat jede bayerische Uniklinik drei bis fünf Partnerkrankenhäuser mit einem weiterentwickelten, patentierten Teleintensivwagen ausgestattet, das UKW sogar zehn. Ganz nebenbei hat Nora Schorscher nicht nur einzelnen Patientinnen und Patienten geholfen, sondern auch zur Verbesserung des Gesundheitssystem beigetragen. Es gibt inzwischen bereits einige Anfragen aus anderen Bundesländern. 

„Die Praxis hat gezeigt, dass wir mit dem telemedizinischen Vier-Augen-Prinzip und dem zusätzlichen Blickwinkel von Expertinnen und Experten aus der Uniklinik, zahlreiche unnötige Verlegungen von Intensivpatientinnen und -patienten verhindern konnten“, sagt Nora Schorscher. Das mache das Projekt so brillant: „Mit wenig Aufwand und kollegialer Zusammenarbeit die Patientenversorgung verbessern! Barrieren wurden abgebaut, sowohl in der Anwendung als auch bei Finanzierungsfragen. Aufgrund der steigenden Nachfrage wurde die Produktion des Teleintensivwagens inzwischen ausgelagert. Ungeklärt sind derzeit noch die Abrechnungskosten für die Visite. Nora Schorscher bleibt am Ball. Das Motto der Senkrechtstarterin: „Es geht immer irgendwo eine Tür auf!“

Über den Thieme Management Award
Bereits seit 2004 wird die Auszeichnung zum „Manager*in des Jahres“ vergeben. Thieme – ein Verbund aus Wissenschaftsverlagen, Medien- und Dienstleistungsunternehmen –würdigt damit Persönlichkeiten, die auf ihrem Gebiet Ungewöhnliches leisten und sich durch besonderes Wirken auszeichnen. Für junge Führungskräfte, die eine außergewöhnliche Karriere vorweisen können, wird seit 2017 der Preis „Senkrechtstarter*in“ vergeben. Beide Kategorien sind unter dem Namen „Thieme Management Award“ zusammengefasst. Die achtköpfige Jury setzt sich aus den Herausgebern der Thieme Fachzeitschrift „kma“, Vertretern der Thieme Gruppe und einem Vertreter des „cdgw – Club der Gesundheitswirtschaft“ zusammen. Unter www.kma-online.de/lp/awards/ werden die Jury-Mitglieder im Einzelnen vorgestellt. Interessierte finden hier in Kürze außerdem Berichte und Bilder zur Gala. Die Porträts der Preisträger*innen werden in der kommenden Ausgabe der „kma“ (1/2025) veröffentlicht, die am 20. Februar 2025 erscheint.

Link zur Pressemeldung von Thieme, und Link zum ausführlichen Porträt der Preisträgerin Nora Schorscher.

Text: KL / Wissenschaftskommunikation
 

Wiesenfeld – In der Adventszeit verwandelte die Dorfgemeinschaft Wiesenfeld, bereits zum vierten Mal, den Ort in einen lebendigen Adventskalender. Jeden Abend öffnete sich ein neues, festlich dekoriertes Adventsfenster, hinter dem sich nicht nur kunstvolle Dekorationen, sondern auch der Geist der Gemeinschaft und Nächstenliebe verbarg. 
Die Idee, den Adventskalender in Form von geschmückten Fenstern zu gestalten, wurde von zahlreichen engagierten Dorfbewohnern sowie Ortsvereinen und Institutionen umgesetzt. Die Fenster wurden liebevoll mit Lichtern, Weihnachtsszenen und winterlichen Motiven gestaltet, die abends bei kleinen Zusammenkünften bewundert werden konnten.
Dabei ging es nicht nur um den optischen Genuss: An vielen Abenden organisierten die Gastgeber des Fensters kleine Umtrünke mit heißen Getränken und Gebäck, bei denen man ins Gespräch kam und die vorweihnachtliche Atmosphäre gemeinsam genießen konnte. Ein Highlight war der Besuch des Nikolaus, der in der Bücherei kleine Überraschungen an die Kinder verteilte und für leuchtende Augen sorgte.
„Es ist einfach schön zu sehen, wie unser kleines Dorf in der Adventszeit zusammenkommt und mit solchen Aktionen etwas Gutes bewirken kann“, freut sich Sabrina Schäfer, ehrenamtliche Organisatorin der Aktion. „Die liebevoll gestalteten Fenster und die gemeinsame Zeit haben den Weihnachtsgedanken in Wiesenfeld lebendig gemacht.“ 
Das Engagement der Wiesenfelder zahlte sich in doppelter Hinsicht aus. Dank zahlreicher Spenden kam ein beeindruckender Betrag von 1.200 Euro zusammen, der nun in gleichen Teilen an das Kinderhospiz Sternenzelt, Förderverein Kinderchirurgie e.V. sowie die Station Regenbogen der Uniklinik Würzburg gespendet wird. Diese Einrichtungen leisten wertvolle Arbeit für schwerkranke Kinder und deren Familien, weshalb die Wahl der Spendenempfänger die Herzen aller Beteiligten berührte. 
Die Spendenübergabe hat bereits stattgefunden, und alle Beteiligten sind stolz darauf, einen kleinen Beitrag zu einem großen Zweck geleistet zu haben.
Ein herzliches Dankeschön gilt allen, die diese besondere Adventsaktion ermöglicht haben – ob mit Kreativität, Spenden oder tatkräftiger Unterstützung. In Wiesenfeld hat sich gezeigt: Gemeinschaft ist das schönste Geschenk.

Pressemeldung Sabrina Schäfer

Würzburg. Das Universitätsklinikum Würzburg (UKW) und die HESCURO Unternehmensgruppe haben eine Kooperationsvereinbarung unterzeichnet, um die Versorgungsstrukturen in der Altersmedizin (Geriatrie) weiter auszubauen. Die enge Zusammenarbeit soll einen möglichst nahtlosen Übergang von der akutstationären Behandlung am UKW zur Rehabilitation in den HESCURO Kliniken in Bad Bocklet, Bad Kissingen oder Bad Brückenau ermöglichen.

„Damit können wir den Ausbau der Altersmedizin am UKW und in der Region weiter vorantreiben und eine zukunftsweisende Struktur für unsere geriatrischen Patientinnen und Patienten anbieten. Das ist ein wichtiger Beitrag zum Erhalt der Lebensqualität im Alter nach einem Klinikaufenthalt“, erklärte PD Dr. Tim J. von Oertzen, Ärztlicher Direktor und Vorstandsvorsitzender des UKW bei der heutigen (20.02.2025) Unterzeichnung der Kooperationsvereinbarung in Würzburg.

Alexander Zugsbradl, Vorstand der HESCURO Unternehmensgruppe, betonte: „Durch die Kooperation schaffen wir klare Strukturen und feste Ansprechpartner zwischen den Kliniken. Davon werden die geriatrischen Patientinnen und Patienten bei der Suche nach einem passenden Angebot hier in der Region dauerhaft profitieren.“

Das UKW hatte im Januar 2025 die Versorgung im neuen „Zentrum für Altersmedizin“ an der Kantstraße in Würzburg gestartet. Der neue Standort ist eine „Fachabteilung für Akutgeriatrie und geriatrische Frührehabilitation“ des UKW. Aktuell ist dort eine Station mit Platz für 30 Patienten in Betrieb. In den kommenden Monaten werden weitere Stationsbereiche in dem Gebäude umfassend modernisiert. In den HESCURO Kliniken in Bad Bocklet, Bad Kissingen und Bad Brückenau wird Geriatrie-Patienten nach der stationären Akutversorgung eine geriatrische Rehabilitation ermöglicht. Ärzte, Therapeuten und Pflegekräfte kümmern sich darum, dass sie ihre Selbstständigkeit wiedererlangen bzw. bewahren können. Mit der Kooperationsvereinbarung werden diese Strukturen jetzt enger verknüpft, um abgestimmt die frühzeitige Planung und Organisation der Überleitung aus der UKW-Altersmedizin in die Rehaklinik zu organisieren. Die Entscheidung, wo die Patienten ihre Rehamaßnahme antreten möchten, verbleibt dabei natürlich bei den Patienten.

„Diese sektorenübergreifende Zusammenarbeit hilft dabei, wichtige Versorgungsangebote für geriatrische Patientinnen und Patienten in Unterfranken besser zu verzahnen. Gerade angesichts der demographischen Entwicklung ist hier in den kommenden Jahren mit einem starken Wachstum des Bedarfs zu rechnen. Genau hier setzt diese Kooperation an“, so Philip Rieger, Kaufmännischer Direktor des UKW.

Informationen zu den Angeboten des Zentrums für Altersmedizin am UKW: hier.

Informationen zu den Rehakliniken der HESCURO: hier.

Würzburg. Stellen Sie sich eine zerknitterte Zeitung vor. Im dreidimensionalen Raum nimmt sie viel mehr Platz ein, aber die gleichen Informationen und Nachrichten befinden sich immer noch auf einer niederdimensionalen Struktur, der Zeitung selbst. Um besser lesen zu können, muss die flache Form der Zeitung wiederhergestellt werden. Ähnliches macht MARBLE mit den neuronalen Aktivitätsmustern im Gehirn. Die KI-Methode reduziert diese komplexen, hochdimensionalen Datensätze auf einfache Strukturen, so genannte Mannigfaltigkeiten. MARBLE steht für MAnifold Representational Basic Learning. 

Robert Peach, Physiker und Computational Neuroscientist in der Neurologischen Klinik des Universitätsklinikums Würzburg (UKW), und Adam Gosztolai, Mathematiker an der Medizinischen Universität Wien, entwickelten MARBLE gemeinsam mit ehemaligen Kollegen und Vorgesetzten vom Imperial College in London und der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) in der Schweiz. Ihre technische Innovation, die das alltägliche Leben auf vielfältige Weise verbessern könnte, stellen Gosztolai und Peach als Erstautoren in der renommierten Fachzeitschrift Nature Methods vor. 

MARBLE erkennt und interpretiert neuronale Hirnaktivitäten 

Hinter der Entwicklung des computergestützten Werkzeugs MARBLE steht eine zentrale Frage: Verwenden zwei Gehirne bei der Lösung ähnlicher Aufgaben gleiche oder unterschiedliche Denkstrategien? Statt alle Neuronen einzeln zu untersuchen, betrachtet MARBLE nur Ausschnitte der Aktivität und vergleicht sie zwischen verschiedenen Spezies und Aufgaben. Dazu zerlegt MARBLE die neuronalen Signale in charakteristische Aktivitätsmuster, die Robert Peach „Puzzleteile“ nennt. Um mit den geschwungenen Strukturen umzugehen, die bei komplexen, nichtlinearen Hirnprozessen häufig auftreten, verwenden die Wissenschaftler ein spezialisiertes geometrisches Deep-Learning-Netzwerk, das die Puzzleteile in ihrer Dynamik, also ihrer Bewegung in Raum und Zeit, erkennt und in eine verständliche Form bringt. 

Gemeinsamkeiten zwischen verschiedenen Individuen finden, ohne sie in ein starres Schema zu pressen

Die Forscher testeten MARBLE an künstlichen neuronalen Netzen, simulierten Systemen und echten Hirndaten von Primaten und Nagetieren. Dabei fanden sie wiederkehrende Muster, die mit Denkprozessen wie Entscheidungsfindung oder Anpassung an neue Situationen zusammenhängen. „Das heißt, wenn verschiedene Tiere die gleiche Strategie anwenden, teilen sie sich diese Puzzleteile, betten sie aber in ihre eigene, individuell gekrümmte Struktur ein“, erklärt Robert Peach. Und das sei der entscheidende Vorteil gegenüber bisherigen Methoden. MARBLE kann eine gemeinsame Struktur im Denken erkennen, ohne die einzigartige „Sprache“ jedes Gehirns zu ignorieren. 

Während herkömmliche Methoden oft nur statische Muster betrachten oder Daten über viele Experimente hinweg mitteln, erkennt MARBLE zeitliche Veränderungen in den Signalen und kann so feine Unterschiede zwischen den Denkstrategien erkennen. Peach: „Unser Ansatz arbeitet mit nur wenigen Vorgaben von außen und ohne feste Verhaltensregeln, so dass die Analyse objektiver bleibt.“

Präzisere Steuerung von Prothesen und anderen Hilfsmitteln

Vor allem Menschen mit motorischen Einschränkungen könnten von dieser technischen Innovation profitieren. Denn wenn man besser versteht, wie das Gehirn im Laufe der Zeit arbeitet, lassen sich fortschrittlichere Gehirn-Computer-Schnittstellen entwickeln, die eine präzisere Steuerung von Prothesen und anderen Hilfsmitteln ermöglichen. Dieses Ziel verfolgt unter anderem der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte transregionale Sonderforschungsbereich (SFB) TRR 295 ReTune, in dem sich das UKW gemeinsam mit der Charité - Universitätsmedizin Berlin mit spezifischen Aspekten von Störungen motorischer Netzwerke beschäftigt. Daher wurde auch die Forschung von Robert Peach im Rahmen von ReTune gefördert. Prof. Dr. Jens Volkmann, Direktor der Klinik und Poliklinik für Neurologie am UKW, ist stellvertretender Sprecher des TRR, der im vergangenen Sommer in die zweite Förderphase ging. 

Fortschritte in Gesundheitsversorgung, Barrierefreiheit und Mensch-Computer-Interaktion

Darüber hinaus hilft das Forschungsprojekt, besser zu verstehen, wie das gesunde Gehirn Aufmerksamkeit steuert und Neues lernt. Diese Erkenntnisse könnten neue Ansätze für die kognitive Leistungssteigerung oder die Rehabilitation nach Schlaganfällen inspirieren. Selbst alltägliche Technologien – wie digitale Assistenten oder tragbare Geräte – könnten von Algorithmen profitieren, die sich daran orientieren, wie das Gehirn komplexe Aufgaben in Echtzeit bewältigt. Robert Peach fasst zusammen: „Wenn wir lernen, die verborgenen Muster hinter neuronalen Prozessen zu entschlüsseln, können wir Werkzeuge entwickeln, die natürlicher mit unserem Geist und Körper interagieren – mit möglichen Fortschritten in Gesundheitsversorgung, Barrierefreiheit und der Mensch-Computer-Interaktion.“

Im nächsten Schritt will das Team MARBLE auf komplexere Datensätze und verschiedene Spezies anwenden und eng mit klinischen Partnern zusammenarbeiten, um das Potenzial für die Behandlung von Bewegungsstörungen zu erforschen. Außerdem sollen die zugrundeliegenden mathematischen Methoden weiterentwickelt und verfeinert werden, um genauere Einblicke in die dynamischen Prozesse des Gehirns zu gewinnen.

Das Forschungsprojekt wurde gefördert von der DFG im Rahmen von ReTune sowie vom Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC), dem Human Frontiers Science Programme und dem schweizerischen Blue Brain Project.

Text: KL / Wissenschaftskommunikation

Publikation:
Gosztolai, A., Peach, R.L., Arnaudon, A. et al. MARBLE: interpretable representations of neural population dynamics using geometric deep learning. Nat Methods (2025). https://doi.org/10.1038/s41592-024-02582-2

Research Briefing: www.nature.com/articles/s41592-024-02581-3
 

Würzburg. Im Februar 2022 erhielt Maik Luu als Erstautor einer Studie, die ihn damals von Marburg nach Würzburg führte, den Emerging Investigators EHA-EBMT Joint Fellowship Award in the Field of Cell Therapy and Immunotherapy. Der Preis ist eine gemeinsame Auszeichnung der European Hematology Association (EHA) und der European Society for Blood and Marrow Transplantation (EBMT) für aufstrebende Nachwuchsforschende, die in der präklinischen oder klinischen Entwicklung von CAR-T-Zelltherapien oder anderen immun- und zellbasierten Therapien tätig sind. 

Drei Jahre später, am 8. Februar 2025, erhielt seine Doktorandin Sarah Staudt beim EBMT-EHA 7th European CAR T-cell Meeting im französischen Straßburg den gleichen mit 10.000 Euro dotierten Preis. Als Erstautorin leitete die Naturwissenschaftlerin am Lehrstuhl für Zelluläre Immuntherapie des Universitätsklinikums Würzburg (UKW) eine vielversprechende Studie, deren Ergebnisse ihr Arbeitsgruppenleiter, Juniorprofessor Dr. Maik Luu, als Seniorautor auf Europas größtem CAR-T-Zell-Treffen in Straßburg vorstellte. Sie fanden heraus, dass das Stoffwechselprodukt Pentanoat das Immunsystem stärken kann, indem das Postbiotikum den Zellstoffwechsel und die Genregulation beeinflusst - was neue Wege für effektivere Immuntherapien eröffnen könnte. 

„Es ist eine große Ehre für unser junges Labor, dass wir uns gegen so viele ebenso gute Kolleginnen und Kollegen durchsetzen konnten. Und es ist ein schönes Signal, dass die Community sieht, wie wichtig unsere Arbeit ist und wie viel man in Zukunft daraus machen kann“, sagt Maik Luu. Gleichzeitig bedankt er sich bei den zahlreichen Kooperationspartnerinnen und -partnern für die tolle Teamarbeit und vor allem bei Sarah Staudt, die alles mitbringt, was man sich als Nachwuchswissenschaftlerin wünscht: Intelligenz, Fleiß, Selbstständigkeit und Ausdauer. 

Postbiotikum korreliert mit Überleben nach CAR-T-Zelltherapie

Im Fokus der Arbeitsgruppe von Maik Luu steht das Darmmikrobiom und die Frage, welche Rolle die Mikroorganismen beziehungsweise konkret die Stoffwechselprodukte der Darmbakterien für den Erfolg von Immuntherapien mit Antikörpern oder speziellen Abwehrzellen spielen. Dazu analysierten sie gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen aus Regensburg Stuhlproben von Patientinnen und Patienten vor der Gabe einer CAR-T-Zelltherapie und verglichen sie mit dem Therapieansprechen. „Tatsächlich korreliert Pentanoat, eine kurzkettige Fettsäure, mit dem Überleben der Patientinnen und Patienten. Mehr Pentanoat im Stuhl bedeutet also ein besseres Ansprechen auf die CAR-T-Zelltherapie“, erklärt Sarah Staudt. Im nächsten Schritt untersuchte das Team, wie sich das Stoffwechselprodukt Pentanoat nutzen lässt, um die CAR-T-Zellen gezielt zu verbessern. Im in vivo-System der Maus konnte bestätigt werden, dass eine Reprogrammierung der CAR-T-Zellen langfristig zu einer besseren Tumorkontrolle führt.

Stoffwechselprodukte des Darmbakteriums werden von Immunzellen verstoffwechselt, was sie aktiver und fitter macht

„Obwohl das Protokoll, also der Einbau des Pentanoats in den Energiestoffwechsel der T-Zelle, so einfach ist, war der Effekt bahnbrechend“, kommentiert Maik Luu. Und natürlich wollte das Team wissen, warum dieses so genannte Postbiotikum eine solche Wirkung auf das Immunsystem hat. Was macht das Pentanoat in der Zelle? „Diese kleinen Substanzen machen tausend Dinge in der Zelle. Es ist nicht ein Mechanismus, sondern es sind viele, die gleichzeitig wirken“, sagt Luu. 

Die wichtigsten Ergebnisse: Es findet eine epigenetische Modulation statt. Pentanoat verändert zelluläre Prozesse und genetische Kontrollmechanismen. Zum einen wird die T-Zelle zytotoxischer, kann also Krebszellen effektiver bekämpfen, zum anderen wird die Zelle metabolisch aktiver, also fitter. Das, so Luu, sei wohl der interessanteste Punkt der Untersuchungen. Denn sie konnten zeigen, dass Stoffwechselprodukte des Bakteriums von Immunzellen verstoffwechselt werden und auch dort in einen Stoffwechsel gelangen, der wiederum die Zelle neu programmiert. Sarah Staudt erklärt: „Um zu überprüfen, wo die Pentanoat-Atome im Zellstoffwechsel landen, haben wir sie mit schweren Isotopen markiert und massenspektrometrisch verfolgt. Dabei zeigte sich, dass Pentanoat in den Citratzyklus aufgenommen wird, also in den zentralen Stoffwechselweg in den Mitochondrien, der die Zelle mit Energie versorgt. Die Substanz verändert den Stoffwechsel nicht nur indirekt, sondern greift direkt in die biochemischen Abläufe ein. Das führte dazu, dass die T-Zellen weniger erschöpft waren und in einen aktiveren, jüngeren Zustand zurückkehrten“. 

Diese Verbindung zwischen Mikroben und menschlichen Immunzellen könnte den jungen Forschenden zufolge genutzt werden, um die Wirksamkeit von Immuntherapien zu verbessern. „Es gibt wohlgemerkt Trilliarden von Bakterien mit noch mehr Stoffwechselprodukten“, erinnert Maik Luu. Die Substanz Pentanoat, mache neben ihren Bruder- und Schwestermolekülen vielleicht nur einen Bruchteil der Postbiotika aus, aber die Studie zeige, dass die Menge nicht unbedingt den Unterschied macht und Pentanoat durchaus ein prädiktiver Biomarker sein kann, der sich kostengünstig und sicher für therapeutische Zwecke nutzen ließe.

Preprint des Papers „Metabolization of microbial postbiotic pentanoate drives anti-cancer CAR T cells“:
Sarah Staudt, Fabian Nikolka, Markus Perl, Julia Franz, Noémi Leblay, Xiaoli-Kat Yuan, M Larrayoz, Teresa Lozano, Linda Warmuth, Matthias A. Fante, Aistė Skorupskaitė, Teng Fei, Maria Bromberg, Patxi San Martin-Uriz, Juan Roberto Rodriguez-Madoz, Kai Ziegler-Martin, Nazdar Adil Gholam, Pascal Benz, Phuc-Huu Tran, Fabian Freitag, Zeno Riester, Christoph Stein-Thoeringer, Michael Schmitt, Karin Kleigrewe, Justus Weber, Kira Mangold, Patrick Ho, Hermann Einsele, Felipe Prosper, Wilfried Ellmeier, Dirk Busch, Alexander Visekruna, John Slingerland, Roni Shouval, Karsten Hiller, Juan José Lasarte, José Ángel Martinez-Climent, Patrick Pausch, Paola Neri, Marcel van den Brink, Hendrik Poeck, Michael Hudecek, Maik Luu. Metabolization of microbial postbiotic pentanoate drives anti-cancer CAR T cells. bioRxiv 2024.08.19.608538; doi: doi.org/10.1101/2024.08.19.608538

Zur CAR-T-Zelltherapie 
Bei der zellulären Immuntherapie wird den weißen Blutkörperchen unseres Immunsystems, den T-Zellen, auf die Sprünge geholfen. Dazu werden die T-Zellen gentechnologisch verändert und im Labor mit einem künstlichen auf die entsprechende Krebsart zugeschnittenen Rezeptor ausgestattet, dem Chimären Antigen Rezeptor, kurz CAR. Anschließend werden die „scharf gestellten“ T-Zellen als lebendes Medikament der Patientin oder dem Patienten zurückgegeben. Mithilfe des spezifischen Oberflächenmarkers können die CAR-T-Zellen die Tumorzellen im Körper aufspüren und zerstören.