Bei einem internistischen Notfall wie beispielsweise einem Herzinfarkt sind schnelle Entscheidungen und rasches Handeln gefragt. Für junge Ärztinnen und Ärzte können solche Situationen deshalb zur Herausforderung werden. Mangels Routine fehlt es ihnen häufig an den notwendigen praktischen Fertigkeiten, das Fachwissen lässt sich nicht so schnell wie nötig abrufen, eine klinische Entscheidung zu treffen, fällt ihnen schwer. Und natürlich sorgt die Tatsache, dass es möglicherweise um Leben und Tod geht, für zusätzlichen Stress.

Ein Trainingsprogramm für internistische Notfälle

Für Abhilfe könnten in diesem Fall Simulationstrainings sorgen, die mit virtueller Realität (VR) arbeiten. Sie sind mittlerweile mit geringem personellem und finanziellem Aufwand durchführbar und können diese Lücke im Medizinstudium schließen. Die Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) hat deshalb zusammen mit der ThreeDee GmbH (München) vor gut vier Jahren das VR-basierte Trainingsprogramm für internistische Notfälle STEP-VR entwickelt.

Seine Premiere als offizieller Bestandteil des Medizinstudiums an der JMU hatte das Programm im Herbst 2020. Das Kleingruppenseminar war die erste VR-basierte Lehrveranstaltung für Studierende der Humanmedizin deutschlandweit. Jetzt haben die Verantwortlichen untersucht, ob STEP-VR tatsächlich den von ihnen erhofften Nutzen mit sich bringt. In der Fachzeitschrift Multimedia Systems haben sie die Ergebnisse ihrer Studie veröffentlicht.

Beachtlicher Lernerfolg und hoher Motivationszuwachs

Rund 230 Studierende wurden im Rahmen dieser Studie zu Aspekten wie Akzeptanz, Nebenwirkungen, Stress-Erleben und dem subjektiv empfundenen Lernerfolg befragt. „Dabei zeigte sich, dass die VR-basierte Lehrveranstaltung bei den Studierenden auf hohe Akzeptanz stieß und zu einem beachtlichen subjektiven Lernerfolg und hohem Motivationszuwachs führte“, fasst Dr. Tobias Mühling das zentrale Ergebnis der Studie zusammen. Die Zustimmungswerte und Begeisterung für die Lehrmethode waren insgesamt sehr hoch, ebenso die Motivation im Vorher-Nachher-Vergleich. „Das Konzept scheint einen Nerv der Studierenden zu treffen“, so Mühling.

Mühling ist Facharzt und Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Medizinische Lehre und Ausbildungsforschung des Universitätsklinikums Würzburg und leitet dort die Arbeitsgruppe „Virtual Reality-Simulation im Medizinstudium“. Die Studie hat er gemeinsam mit Professorin Sarah König, Studiendekanin der medizinischen Fakultät und Leiterin des Instituts, durchgeführt.

Repräsentativer Datensatz

Im Unterschied zu der jetzt veröffentlichten Studie wurde der Einsatz von VR im Medizinstudium bisher nur in kleinen Gruppen und in freiwilligen Veranstaltungen untersucht. Die Würzburger Studie beruht erstmals auf einem repräsentativen, großen Datensatz von Medizinstudierenden, unter denen sich auch Studentinnen und Studenten befanden, die der Technologie kritisch gegenüber eingestellt waren. Trotzdem zeigt die Auswertung, dass das VR-Training bei den Studierenden gut ankommt. Dass diese sich überdies selbst einen hohen Lernerfolg attestieren, freut König und Mühling.

Die Lehrveranstaltung ist seit 2020 fest in das Curriculum an der Uni Würzburg implementiert und verstetigt. Der Nutzen liegt nach Mühlings Worten auf der Hand: „VR-basierte Lehrmethoden in der Medizin – insbesondere wie im vorliegenden Beispiel im Fachgebiet Notfallmedizin – können das Fachwissen und die Praxisfertigkeiten angehender Ärztinnen und Ärzte verbessern und die Belastung des Personals reduzieren.“ Damit trage die Methode – und die begleitende Forschung – langfristig zu einer besseren Patientenversorgung und mehr Resilienz beim involvierten Personal bei.

Weitere Einsatzmöglichkeiten in Planung

Das Institut für Medizinische Lehre und Ausbildungsforschung der Würzburger Universitätsmedizin wird deshalb auch in Zukunft den Einsatz von VR-Programmen im Medizinstudium intensiv begleiten. „Wir arbeiten gerade daran, das VR-Programm auch zur Erfassung von Kompetenzen in praktischen Prüfungen einzusetzen. Darüber hinaus wollen wir einen Multiplayer-Modus integrieren und damit standortübergreifende interprofessionelle Lehre auf Basis von VR ermöglichen“, erklärt Mühling. „In Anbetracht der vorgesehenen Weiterentwicklung des Medizinstudiums mit verstärktem Fokus auf die interprofessionelle Zusammenarbeit ist dies ein sehr wichtiger Schritt“, ergänzt König.

Auch eine weitere wissenschaftliche Studie läuft bereits. Diese soll dann den Lernzuwachs objektiv erfassen.

Originalpublikation

Virtual reality in medical emergencies training: benefits, perceived stress, and learning success.     Tobias Mühling, Isabelle Späth, Joy Backhaus, Nathalie Milke, Sebastian Oberdörfer, Alexander Meining, Marc Erich Latoschik & Sarah König. Multimedia Systems (2023), https://doi.org/10.1007/s00530-023-01102-0

Kontakt

Dr. Tobias Mühling, Institut für Medizinische Lehre und Ausbildungsforschung, Universitätsklinikum Würzburg, muehling_t@ ukw.de

Pressemeldung der Universität Würzburgvom 24. Mai 2023

Anna (Name von der Redaktion geändert) hatte offenbar großen Appetit auf Metallisches: Die Zweijährige verschluckte insgesamt 32 Magnetkügelchen und eine Knopfzelle. Als das Kind im April dieses Jahres von ihren Eltern am Uniklinikum Würzburg (UKW) eingeliefert wurde, hatten sich die Fremdkörper im Dünndarm verfangen und bereits die Darmwand verletzt. Bei einer minimalinvasiven Operation konnten Prof. Dr. Thomas Meyer, der Leiter der Kinderchirurgie – Kinderurologie und Kindertraumatologie der Chirurgischen Klinik I, und sein Team die Magnete und die Knopfzelle entfernen. „Leider mussten wir dabei auch ein Stückchen des Dünndarmes entfernen, da das Gewebe durch die Magnete stark geschädigt worden war“, berichtet Prof. Meyer. Nach fünf Tagen konnte Anna wieder gesund aus der Kinderchirurgie am Zentrum für Operative Medizin des UKW entlassen werden.

Gefahren werden häufig unterschätzt

Nachdem Magnete heutzutage bei vielen Spielzeugen, zum Beispiel in Puppengelenken oder in Baukästen, eingesetzt werden sowie als Organisationshelfer und Deko-Elemente – Stichwort Kühlschrankmagnete – sehr beliebt sind, sehen die Ärztinnen und Ärzte am UKW solche Fälle leider immer öfter. „Die Eltern wissen vielfach gar nicht, wie gefährlich Magnete und auch Knopfzellen für ihre Sprösslinge sein können“, sagt Prof. Meyer. Grund genug für den Spezialisten, hier etwas Aufklärungsarbeit zu leisten.

Darmwand kann eingeklemmt werden

Verschluckt ein Kind einen oder mehrere Magnete, so handelt es sich nach seinen Worten immer um einen Notfall, der einen Arztbesuch erforderlich macht. „Ein einzelner Magnet ist da vergleichsweise harmlos: Er passiert in der Regel Magen und Darm und wird normal ausgeschieden“, erläutert Prof. Meyer. Ganz anders sieht es aus, wenn das Kind zwei oder mehr Magnete verschluckt. Diese können sich im Darmtrakt gegenseitig anziehen und die Darmwand einklemmen. „Dabei können Löcher entstehen, durch die der Darminhalt in den Bauchraum gelangen kann. In vielen Fällen sind dann Notoperationen erforderlich, um die Magnete zu entfernen und Verletzungen zu vermeiden“, schildert der Kinderchirurg. Leider wurden auch schon Todesfälle berichtet.

Knopfzellen: Verätzungen der Speiseröhre möglich

Bei der kleinen Anna kam durch die ebenfalls „verzehrte“ Knopfzelle eine weitere Gesundheitsgefahr hinzu. „Hier bestand das Risiko, dass die Knopfzelle in der Speiseröhre stecken bleibt“, sagt Prof. Meyer und fährt fort: „Durch den Kontakt mit den feuchten Schleimhäuten kann es dort zu einem Stromfluss kommen. An der Grenzfläche zwischen Knopfzelle und Schleimhaut entstehen dann Hydroxidionen, die zu schwerwiegenden Verätzungen und Löchern in der Speiseröhre führen können.“ Kann – wie bei Anna – die Knopfzelle die Speiseröhre passieren, sind weniger Komplikationen zu erwarten.

Zusammenfassend rät Prof. Meyer: „Verhindern Sie, dass Magnete und Knopfzellen in der Reichweite von Kindern sind. Wenn Ihr Kind dennoch Magnete oder eine Knopfzelle verschluckt hat, suchen Sie unverzüglich einen Arzt auf!“

Würzburg. Ende Juni ist es wieder soweit, dann wird Würzburg für alle klinisch und wissenschaftlich Tätigen, deren Fokus auf immunologischen Prozessen und Therapien liegt zum „place to be“. Das Else Kröner-Forschungskolleg TWINSIGHT lädt zum achten Symposium "Translational Immunology – From Target to Therapy VIII“ ins Würzburger Juliusspital ein. „Das hochkarätige Vortragsprogramm und das breite Themenspektrum machen das Else Kröner-Symposium in Würzburg zu einem Highlight für alle Teilnehmenden“, erklärt Wouter Scheper vom Netherlands Cancer Institute im Vorfeld. Der niederländische Wissenschaftler wird über die Nutzung von T-Zell-Rezeptoren als Zugang zu neuen Kategorien von Immuntherapiezielen referieren. 

Brücke zwischen Grundlagenforschung in Immunologie und klinischen Anwendungen

Johanna Olweus, Leiterin des Departments of Cancer Immunology am Institute for Cancer Research Comprehensive Cancer Center des Oslo University Hospital, fügt hinzu: „Dieses Symposium zielt darauf ab, eine Brücke zwischen der Grundlagenforschung in der Immunologie und den klinischen Anwendungen zu schlagen, was der Schlüssel dazu ist, neue Entdeckungen für Patientinnen und Patienten verfügbar zu machen.“ Als klinische Wissenschaftlerin liege ihr dieser Bereich sehr am Herzen. „Ich freue mich darauf, an dem inspirierenden Programm teilzunehmen und mich mit Kolleginnen und Kollegen und der nächsten Generation von Forschenden auszutauschen.“

TWINS: Klinische Tandems aus Ärztinnen und Ärzten

Die Plattform ist vor allem für den Nachwuchs interessant, da sich hier niederschwellig verschiedene Möglichkeiten zur Vernetzung und Bildung neuer Kooperationen ergeben – ein unerlässlicher Baustein für die wissenschaftliche Laufbahn. Die Förderung von jungen Ärztinnen und Ärzten in der frühen Phase der akademischen Laufbahn ist der Leitgedanke des Else Kröner-Forschungskollegs TWINSIGHT, das in die Dachstruktur aller Clinician Scientits-Programme in Würzburg, dem Integrative Clinician Scientist College eingebettet ist. TWINSIGHT verschafft klinischen Tandems, so genannten TWINs, Freiräume zur eigenständigen Bearbeitung von Forschungsprojekten. Während der eine TWIN forscht, ist der andere klinisch tätig und umgekehrt. 

Innovative systemimmunologische Ansätze und Hochdurchsatztechnologien

„Wir möchten klinisch-akademisch tätige Ärztinnen und Ärzte ausbilden, die aus der Reflexion der täglichen Patientenversorgung heraus Fragestellungen in den Themenfeldern Tumorimmunologie und Immuntherapie, entzündliche und autoimmune Erkrankungen, metabolische und Herz-Kreislauf-Immunologie oder Infektionsimmunologie entwickeln, welche dann mittels innovativer systemimmunologischer Ansätze und dem Einsatz von Hochdurchsatztechnologien in enger Kooperation mit grundlagenorientierten Forschungseinrichtungen angegangen werden“, verdeutlicht Prof. Bastian Schilling, verantwortlicher Koordinator und Sprecher des Else Kröner-Forschungskollegs TWINSIGHT. 

Das Immunsystem: Fluch und Segen zugleich

Für den Leiter der AG Translationale Tumorimmunologie und Immuntherapie in der Klinik für Dermatologie am UKW ist das Immunsystem Fluch und Segen zugleich: „Gerät es aus der Balance, entstehen verschiedenste entzündliche Hautkrankheiten. Erfreulicherweise können wir diese Entzündungen häufig durch immer präzisere Immunmodulatoren erfolgreich behandeln.“ Gleichzeitig werden Hauttumoren vom Immunsystem oftmals spontan erkannt. „Dieses Phänomen können wir durch Antikörper-basierte Immuntherapien nutzen, um selbst sehr fortgeschrittene Tumoren zu behandeln und teilweise dauerhaft unter Kontrolle bringen“, so Prof. Bastian Schilling. 

Gleichgewicht zwischen Angriff auf Feinde und Toleranz gegenüber Freunden

„Unser Immunsystem hat es verstanden, ein Gleichgewicht zwischen Angriff auf Feinde und Toleranz gegenüber Freunden herzustellen. Um unser Immunsystem optimal zur Krankheitsbekämpfung einsetzen zu können, müssen wir verstehen, wie unser Immunsystem dieses Gleichgewicht herstellt", fasst Stefani Spranger, Professorin am MIT/ Koch Institute for Integrative Cancer Research im US-amerikanischen Cambridge in Massachusetts die Relevanz des Immunsystems zusammen. Sie wird über die von T-Zellen vermittelte Anti-Tumor-Immunität referieren. „Machen Sie mit, um das Immunsystem in Aktion und gegen Krebs zu erleben", ruft Peter Friedl alle Interessierten auf. Der Zellbiologe, der an der Radboud University in Nijmegen und am MD Anderson Cancer Center in Houston, Texas, forscht, wird in Würzburg über Barrieren in der Mikroumgebung von Tumoren sprechen. 

Rahmenprogramm: Meeresbotschafter und Musiker 

Als Keynote Speaker konnte der UN-Meeresbotschafter und Extremschwimmer André Wiersig gewonnen werden, der zum Thema „Resilienz, Mentale Stärke und (Selbst-)Motivation“ sprechen wird. Für eine musikalische Begleitung der Veranstaltung sorgen der Würzburger Immunologe Jörg Wischhusen und Fabian Wettstein, Konzertmeister der Württembergischen Philharmonie. 

Agenda und Anmeldung

Weitere Informationen und Registrierungsmöglichkeit (bis zum 19. Juni) finden Sie auf der Webseite der Universität.

Raubt mir die COVID-19-Impfung den Schlaf? Können psychische Erkrankungen und Schlafstörungen die Impfantwort hemmen? Um die Corona-Impfung ranken sich viele Fragen und Sorgen. Beruhigende Antworten liefert eine Studie, die unter dem Titel „The relationship between mental health, sleep quality and the immunogenicity of COVID-19 vaccinations“ im Journal of Sleep Research erschienen ist. 

Erfolgreiche internationale Forschungskooperation – Würzburger CoVacSer-Studie als Kollektiv

Die bislang weltweit größte Studie zum wechselseitigen Einfluss von Schlaf, Psyche und Impfantwort wurde in einer interdisziplinären, internationalen Kooperation von Universitätsklinikum Würzburg, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, der Universität Bern und der University of Oxford durchgeführt. Hierfür wurden Daten einer Kohorte von mehr als 1.000 Mitarbeitenden des Gesundheitswesens aus der CoVacSer-Studie analysiert, die von September 2021 bis Dezember 2022 erhoben wurden. Die prospektive Kohortenstudie CoVacSer wurde unter der Leitung von Dr. Nils Petri und Dr. Manuel Krone am Universitätsklinikum Würzburg 2021 erfolgreich etabliert, um die SARS-CoV-2-Immunität im Zusammenhang mit Lebensqualität und Arbeitsfähigkeit nach COVID-19-Impfungen und/oder SARS-CoV-2-Infektionen in einer großen Gruppe von Beschäftigten im Gesundheitswesen zu untersuchen. Zahlreiche Fragestellungen, zum Beispiel zu Faktoren, die Anti-SARS-CoV-2-Spike-IgG-Titer beeinflussen, zur Verträglichkeit der Varianten-adaptierten Covid-19 Impfstoffe oder zur Co-Administration, wurden bereits beantwortet. 

Kein direkter Einfluss psychischer Erkrankungen auf die Antikörpertiter nach der COVID-19 Impfung

In der neuesten Publikation wurde zunächst untersucht, ob das Vorliegen einer psychischen Erkrankung die Impfantwort beeinflussen kann. „Zum Untersuchungszeitpunkt vor den Booster-Impfungen fanden wir leicht reduzierte Antikörpertiter bei Studienteilnehmern mit psychischen Erkrankungen, was jedoch auf indirekte Faktoren wie das etwas höhere Lebensalter in der Untergruppe psychisch Erkrankter zurückzuführen war. Wir konnten keinen signifikanten Unterschied der Anti-SARS-CoV-2-Spike-IgG-Titer nach den ‚Booster-Impfungen‘, der dritten sowie vierten COVID-19-Impfung, im Vergleich von Studienteilnehmerinnen mit und ohne psychiatrische Erkrankung feststellen“, erläutert Medizinstudentin Julia Reusch. 

Kein Einfluss der Schlafqualität auf die Immunogenität der COVID-19-Impfung sowie der COVID-19-Impfung auf den Schlaf

Ferner ging es um die Frage, ob die Schlafqualität die Impfantwort beeinflussen oder die Impfung die Schlafqualität mittel- und langfristig verschlechtern kann. „Unsere Daten zeigen keinen Einfluss der Schlafqualität auf die Antikörperlevel nach der COVID-19-Impfungen. Zudem fanden wir keine Veränderung der Schlafqualität über drei Monate nach der dritten und zwei Wochen nach der vierten COVID-19-Impfung“, berichtet Juliane Mees aus dem Studienteam. Diese Ergebnisse sind dem Schlafforscher Dr. Lukas Krone zufolge beruhigende Nachrichten für Patientinnen und Patienten mit Schlafstörungen, welche sich häufig darüber sorgen, ob ihre Schlafprobleme die Impfantwort abschwächen oder eine COVID-19 Impfung ihre Schlafprobleme verschlechtern könnten.Isabell Wagenhäuser, Erstautorin der Studie, fasst zusammen: „Unsere Daten deuten darauf hin, dass weder die psychische Gesundheit noch die Schlafqualität einen relevanten Einfluss auf die Immunogenität von COVID-19-Impfungen haben. Wir fanden auch keine Hinweise darauf, dass COVID-19 Impfungen die Schlafqualität verschlechtern oder gar insomnische Beschwerden auslösen könnten.“ 

Nach einer Impfung trotzdem ausreichend schlafen! 

Der Neurowissenschaftler Dr. Lukas Krone, der an den Universitäten Bern und Oxford forscht, ist sich sicher, dass die Ergebnisse dieser groß angelegten Kohortenstudie die klinische Praxis hinsichtlich der Empfehlung von COVID-19-Auffrischungsimpfungen für Personen mit psychischen Erkrankungen und Schlafproblemen beeinflussen wird. Er empfiehlt jedoch: „Da andere grundlagenwissenschaftliche Arbeiten darauf hinweisen, dass experimenteller Schlafentzug oder starker chronischer Schlafmangel generell Impfantworten beeinträchtigen können, sollte man nach Impfungen prinzipiell ausreichend schlafen. Eine Anpassung von Impfschemata für Menschen mit psychischen Erkrankungen oder schlechter Schlafqualität erscheint auf Grundlage unserer Daten aus dieser großen Impfkohorte allerdings nicht erforderlich.

Publikation: Wagenhäuser, I., Reusch, J., Gabel, A., Mees, J., Nyawale, H., Frey, A., Lâm, T.-T., Schubert-Unkmeir, A., Dölken, L., Kurzai, O., Frantz, S., Petri, N., Krone, M., & Krone, L. B. (2023). The relationship between mental health, sleep quality and the immunogenicity of COVID-19 vaccinations. Journal of Sleep Research, e13929. doi.orghttps://doi.org/10.1111/jsr.13929

Würzburg. Aktuell besuchen 24 aktive Grüne Damen und vier Grüne Herren wöchentlich die Kranken in den Kliniken des Uniklinikums Würzburg (UKW). Die unter dem Dach der Caritas organisierten Ehrenamtlichen nehmen sich Zeit für Gespräche, erledigen kleine Einkäufe oder kümmern sich um Organisatorisches. 

Der Beginn des Hilfsangebots war eine Initiative von Antonio Lucchetta, einem italienischen Sozialarbeiter der Caritas. Ende des Jahres 1987 stellte er eine kleine Gruppe italienischer Frauen zur Betreuung von kranken Landsleuten am UKW auf die Beine. Wenige Monate später hatten sich auch deutsche Frauen der Gruppe angeschlossen, aus der sich 1988 die deutsch-italienische Krankenhaushilfe der Caritas bildete. Der Name „Grüne Damen und Herren“ leitet sich ab von den mintgrünen Kitteln, die sie bei ihrer Arbeit tragen.

Gottesdienst in der Klinikumskapelle

Anlässlich des diesjährigen 35. Geburtstags der Initiative veranstaltete das UKW am 12. Mai eine Jubiläumsfeier. Rund 30 aktive und ehemalige Grüne Damen und Herren sowie zahlreiche Gäste folgten der Einladung des Klinikumsvorstands. Der Nachmittag startete mit einem Gottesdienst in der Katholischen Kapelle auf dem Klinikumsgelände an der Josef-Schneider-Straße, geleitet vom Würzburger Weihbischof Ulrich Boom. 

Vorreiter der interkulturellen Verständigung

Anschließend traf man sich zu einer Feierstunde im benachbarten Hörsaal der Universitäts-Kinderklinik. Nach einer Begrüßung durch Philip Rieger, den Kaufmännischen Direktor des UKW, wurde in den folgenden Ansprachen den Grünen Damen und Herren höchste Anerkennung gezollt. So lobte Judith Jörg den Beitrag, den die Gruppierung gerade in den Anfangszeiten zum Miteinander in der Stadtgesellschaft leistete. Die Würzburger Bürgermeisterin verdeutlichte: „Die deutsch-italienische Krankenhaushilfe hat sich um die Integration der italienischen Bürgerinnen und Bürger sehr verdient gemacht. Sie war ein Vorreiter auf dem Gebiet der interkulturellen Verständigung und Zusammenarbeit.“

Boten der Hoffnung am Krankenbett

Für Domkapitular Clemens Bieber, den 1. Vorsitzenden des Caritasverbandes für die Diözese Würzburg, überbringen die Grünen Damen und Herren bei ihrem Dienst am Krankenbett nicht zuletzt die hoffnungsvolle Botschaft auf Heilung und Besserung. Ein biblisches Symbol dafür ist die Taube mit dem Ölzweig. Dieses Motiv schmückt die Bronzemedaillen, die der Domkapitular als Erinnerung und kleines Dankeschön den anwesenden aktiven Patientenbesucherinnen und -besuchern überreichte.

Vorbild für den Nachwuchs an Engagierten

„Die Grünen Damen und Herren am Universitätsklinikum Würzburg sind Vorbild und Orientierung für neue Engagierte“, betonte Dr. Sebastian Kießig. Das zeige sich laut dem Geschäftsführer des Bundesverbands der Caritas-Konferenzen Deutschlands an den stabilen Zahlen der Gruppe und dem gerade aktuell hohen Interesse weiterer Mitstreiterinnen und Mitstreiter. 

Ein wichtiger Teil des Klinikumsteams

Von Seiten des UKW brachte Pflegedirektor Marcus Huppertz den Wert des Patientenbegleitdienstes so auf den Punkt: „Ein Universitätsklinikum funktioniert nur als multiprofessionelles Team – und die Grünen Damen und Herren sind ein wichtiger Teil dieses Teams!“ 

Im Gegenzug bedankte sich Albert Fischer, der Gruppenleiter der Würzburger Grünen Damen und Herren, für die stets hervorragende Unterstützung durch das UKW. Musikalisch umrahmt wurde der Festakt von der Würzburger Musikerin Anne Kox-Schindelin an der Harfe. 

Nach dem offiziellen Teil klang die Veranstaltung in individuellen Gesprächen bei Kaffee und Kuchen im Casino des Klinikums aus. 

Wer sich für eine Beteiligung bei den Grünen Damen und Herren interessiert, kontaktiert Albert Fischer unter der E-Mail: albertfischer08@ gmail.com. 

Trotz bedeutender Fortschritte in der medizinischen Forschung ist das Gesamtverständnis von Krebs nach wie vor unvollständig – sowohl für häufige als auch für seltene Krebserkrankungen. Um die Risikofaktoren und Gesundheitsfaktoren, welche die Entstehung und das Fortschreiten von Krebs beeinflussen, besser zu verstehen, investiert die EU im Rahmen von Horizont Europa in neue vielversprechende und potenziell bahnbrechende Projekte. Als besonders aussichtsreich wurde das Projekt ELMUMY bewertet. Das von der National and Kapodistrian University of Athens geleitete Verbundprojekt, an dem auch das Universitätsklinikum Würzburg (Principle Investigator: Prof. Dr Hermann Einsele) beteiligt ist, erhielt mit 14,5 von 15 Punkten die höchste Punktzahl und damit eine Förderung von 10 Millionen Euro, davon gehen fast 1,5 Millionen nach Würzburg. ELMUMY steht für Elucidation of Risk Factors and Health Determinants Associated with Progression of Monoclonal Gammopathies to Multiple Myeloma, also der Aufklärung von Risikofaktoren und Gesundheitsfaktoren im Zusammenhang mit dem Fortschreiten so genannter monoklonaler Gammopathien zum Multiplen Myelom (MM). Ziel des Projekts ist es, die molekularen Mechanismen zu erforschen, die an der Entstehung und dem Fortschreiten der Krankheit beteiligt sind, und neue therapeutische Strategien zu entwickeln, die auf die besonderen Merkmale jedes einzelnen Betroffenen zugeschnitten sind.

Risiko für Personen mit monoklonaler Gammopathie unklarer Signifikanz (MGUS): 1 von 100 entwickelt jährlich Multiples Myelom (MM)

Normalerweise produziert der Körper eine Vielzahl verschiedener Antikörper, die dazu beitragen den Körper vor diversen Infektionen zu schützen. Bei einer monoklonalen Gammopathie produziert jedoch eine Plasmazelle und deren Tochterzellen, man spricht von Klonen, eine bestimmte Art von Antikörpern in großen Mengen. Diese Antikörper werden als "monoklonale Proteine" oder "M-Proteine" bezeichnet und können im Blut und manchmal auch im Urin nachgewiesen werden. Ab einem gewissen Grad kann dies erhebliche Gesundheitsprobleme verursachen, wie zum Beispiel eine erhöhte Infektanfälligkeit. Mit dem Alter steigt das Risiko für eine monoklonale Gammopathie. Bei 3 bis 5 Prozent der alternden Bevölkerung in Europa tritt eine monoklonale Gammopathie unklarer Signifikanz (MGUS) auf. Die Auswirkungen sind äußerst vielfältig, und die Behandlungen hängen von der Ursache, der Art der Störung sowie vom Krankheitsstadium ab. Jedes Jahr entwickelt eine von 100 Personen mit MGUS ein schwelendes MM (sMM) oder aktives MM (MM). Warum das so ist, und wie sich die Krebsvorstufen rechtzeitig erkennen lassen, das wird im Projekt ELMUMY untersucht.

Die besten Chancen für eine Heilung des MM bestehen darin, sein Fortschreiten von vornherein zu verhindern

„Das Multiple Myelom ist eine Krebserkrankung des blutbildenden Systems, die sich durch langsames Fortschreiten und Rückfälle auszeichnet und für die es derzeit noch keine Heilung gibt“, erklärt Prof. Dr. Hermann Einsele, Direktor der Medizinischen Klinik und Poliklinik II am Uniklinikum Würzburg (UKW), Sprecher des NCT-Standortes WERA und ELMUMY-Teilprojektkoordinator. „Obwohl die jüngsten Fortschritte unser Verständnis der zellulären Funktionen erweitert haben, müssen kritische Aspekte dieser komplexen Pathologie noch erforscht werden. Würzburg wurde auch deshalb in das Konsortium mit eingebunden, weil hier das größte Myelom-Programm in Europa mit vielen klinischen Studien und Begleitforschung zu den neuesten Therapieformen, wie CAR T Zellen und verschiedenen T Zell aktivierenden (bispezifischen) Antikörpern angeboten wird.“ 

Um weitere biologische Wege und Moleküle zu identifizieren die für den Ausbruch, das Fortschreiten und die Therapieresistenz des MM verantwortlich sind, untersuchen die Beteiligten aus Wissenschaft und Industrie hochgradig annotierte Proben aus verschiedenen Krankheitsstadien (MGUS, sMM, MM) mit so genannten Omics-Technologien und bioinformatischen Ansätzen. Das UKW ist unter anderem für die Akquise der Proben zuständig, für multimodale durchflusszytometrische Analysen, für einzelmolekülempfindlichen Super-Resolution-Mikroskopie zur Visualisierung von Zielantigenen sowie für Mausmodelle. 

Multimodale durchflusszytometrische Analyse von Proben von Studienteilnehmenden, die am Multiplen Myelom oder eines seiner Vorstufen erkrankt sind

Bei den Proben handelt es sich um Blut von Patientinnen und Patienten, die am MM, beziehungsweise eines seiner Vorstufen erkrankt sind. Neben archivierten Proben, die in der Interdisziplinären Biomaterial- und Datenbank Würzburg (ibdw) kryokonserviert, also in flüssigem Stickstoff eingefroren sind, werden im Rahmen und im Zeitraum des geförderten Projekts neue Proben gewonnen. Neben Alter und Geschlecht werden klinische Daten wie Zahl und Art der Vorbehandlungen sowie der Krankheitsverlauf erfasst. Für die genomische Charakterisierung der Myelomzellen spielt unter anderem die Durchflusszytometrie eine große Rolle.

Präzise Informationen für maßgeschneiderte Therapieentscheidungen

Die Durchflusszytometrie ermöglicht eine hochempfindliche Tumordiagnostik. In Echtzeit können die Krankheitsbelastung und das Immunprofil des Betroffenen gemessen werden, was wiederum wertvolle Informationen über das Ansprechen der gewählten Therapie gibt. Das Team von Prof. Dr. Dr. Andreas Beilhack aus der Medizinischen Klinik und Poliklinik II führt seit mehr als zwei Jahren bei Patientinnen und Patienten mit MM regelmäßig Knochenmark- und Bluttests mit Durchflusszytometrie durch. „Mit diesem deutschlandweit einzigartigen Bluttest sind wir jetzt schon in der Lage routinemäßig eine Myelomzelle unter einer Million gesunder Blutzellen zu erkennen. Aktuell verfeinert Dr. Paula Tabares aus meinem Team diese Methode weiter, und kann jetzt schon eine Myelomzelle unter 100 Millionen nachweisen“, berichtet der Mediziner und Immunologe. 

Blockierung von Adhäsionsmolekülen stört Kommunikationswege von Myelomzellen und stärkt die Immunabwehr

Doch welche Therapie ist die richtige? „So unterschiedlich die Erbgutveränderungen in den Plasmazellen sein können, die einem MM zugrunde liegen, so verschieden sind auch die Kommunikationswege der Myelomzellen mit ihrer Umgebung“, weiß Andreas Beilhack. Die Progression des MM scheint stark von Wechselwirkungen mit dem Knochenmarksmikromilieu abzuhängen. Um sich auszubreiten missbrauchen die Myelomzellen so genannte Adhäsionsmoleküle. So konnte sein Team nachweisen, dass hohe Expressionsspiegel des Zelladhäsionsmoleküls JAM-A in Myelom-Patientinnen und -Patienten wie auch in anderen Krebserkrankungen eine aggressive Krankheitsentwicklung begünstigt. „Die Myelomzellen interagieren über JAM-A mit den Endothelzellen des Knochenmarks. Eine Blockierung von JAM-A könnte die ohnehin gestressten Myelomzellen noch mehr unter Druck setzen, sodass die Immunabwehr eine größere Chance hat, anzugreifen und das Fortschreiten der Erkrankung zu unterbinden“, so Beilhack. 

Dreidimensionale Tumorsphäroiden aus Knochenmarkproben

 „Und genau darum geht es uns: Wir wollen die Interaktion der Krebszellen mit der Gewebeumgebung stören und Kommunikationswege blockieren, um die körpereigenen Immunabwehrmechanismen zu reaktivieren“, fasst Andreas Beilhack zusammen. Ziel ist die personalisierte Medizin. Dafür hat sein Team dreidimensionale Tumorsphäroide aus Knochenmarkproben von Patientinnen und Patienten hergestellt. Mit diesen Mini-Knochenmark-Organoiden aus Stromazellen, Endothelzellen und Myelomzellen können sie gezielt untersuchen, welche Abwehrmechanismen der Krebszellen blockiert werden müssen, um durch eine therapeutische Manipulation eine schützende Immunantwort zu entfachen. Die Erkenntnisse sollen später in etablierten Mausmodellen validiert werden.

Erfolg der Immuntherapie hängt unter anderem von Antigenen auf Krebszellen ab

Einige Häuser weiter auf dem Gelände des Uniklinikums konzentriert sich Privatdozent Dr. Thomas Nerreter mit seinem Doktoranden, dem Physiker Peter Spieler, auf die Antigene. Die Wahl der Immuntherapie und ihr Erfolg hängt nämlich auch im entscheidenden Maße davon ab, ob, wie viele und welche Antigene sich auf der Krebszelle befinden. Bei einer Antikörpertherapie werden den Betroffenen zum Beispiel künstliche Proteine infundiert, die mit den körpereigenen Immunzellen reagieren, indem sie an ihr entsprechendes Antigen binden, und so letztlich zu einem besseren Anti-Tumor-Effekt führen. Bei einer zellulären Immuntherapie werden dem Erkrankten Blutzellen entnommen und genmodifziert. Im Fall der am Lehrstuhl für Zelluläre Immuntherapie (Leitung: Prof. Dr. Michael Hudecek) durchgeführten Therapieform werden die körpereigenen T-Zellen mit einem auf die jeweilige Krebsart und das entsprechende Zielmolekül zugeschnittenen chimären Antigenrezeptor (CAR) ausgestattet. Diese CAR-T-Zellen können die Krebszellen, die auf ihrer Oberfläche das entsprechende Antigen tragen, erkennen und vernichten. 

Super-Resolution-Mikroskopieverfahren macht Zielmoleküle im einstelligen Bereich auf Myelomzelle sichtbar

Die Durchflusszytometrie benötigt für einen sicheren Nachweis von Antigenen rund 1.000 Moleküle eines Antigens auf einer Zelle. Beim hochempfindlichen Super-Resolution-Mikroskopieverfahren, das Prof. Dr. Markus Sauer, Inhaber des Lehrstuhls für Biotechnologie und Biophysik der Julius-Maximilians-Universität Würzburg entwickelt hat, können jedoch schon Zielmoleküle im einstelligen Bereich auf Krebszellen sichtbar gemacht werden. „Und tatsächlich reichen schon geringste Mengen dieser Zielmoleküle aus, um die Tumorzelle für die CAR-T-Zellen sichtbar und angreifbar zu machen“, erklärt PD Dr. Thomas Nerreter von der Medizinischen Klinik und Poliklinik II. Der Biologe hat bereits vor vier Jahren einzelmolekülempfindliche Super-Resolution-Mikroskopieverfahren eingesetzt, um gezielt nach dem CD19-Molekül auf Myelomzellen zu suchen - und zu finden, veröffentlicht in der Fachzeitschrift Nature Communications. „Mit Hilfe der hochauflösenden Mikroskopie konnten wir zeigen, dass das CD19-Antigen tatsächlich deutlich häufiger auf Myelomzellen zu finden ist als das mit klassischen Detektionsmethoden erkennbar war“, resümiert Thomas Nerreter.

Alle Datensätze der verschiedenen Standorte sollen kompatibel sein und kombiniert werden können

Das Würzburger Team ist begeistert von dem ELMUMY-Projekt, an dem mehrere universitäre und industrielle Einrichtungen aus vielen europäischen Ländern beteiligt sind. Das multinationale Konsortium fördert die interdisziplinäre Kommunikation, indem es klinisch Tätige und Forschende zusammenbringt, die auf das Multiple Myelom, die Epidemiologie, Mausmodelle, Omics, Bioinformatik und Methoden der künstlichen Intelligenz (KI) spezialisiert sind. 

Ein ganz wichtiger Aspekt von ELMUMY ist Thomas Nerreter zufolge, dass alle Daten gleichsam erhoben und annotiert werden, damit Datensätze von verschiedenen Standorten kompatibel sind und kombiniert werden können.

Andreas Beilhack betont zudem, dass die Stiftung "Forschung hilft" aus Würzburg einen entscheidenden Beitrag zur Krebsforschung geleistet hat, indem sie durch ihre Initiative und private Spenden den wesentlichen Grundstein für das EU-geförderte ELMUMY-Projekt gelegt hatte. Der Wissenschaftler ist davon überzeugt, dass die Zusammenarbeit internationaler Expertinnen und Experten nun dazu beitragen wird, weitere bedeutende Fortschritte im Verständnis und der Therapie der Krankheit zu erzielen.

Unter den Hefepilzen aus der Gattung Candida, die Infektionen beim Menschen verursachen, ist die Art Candida auris noch relativ neu: Erst 2009 wurde diese Art beschrieben, und bis heute ist kein Nachweis vor den 1990er-Jahren bekannt. Es ist unklar, welche ökologische Nische C. auris besiedelt und warum es etwa seit der Jahrtausendwende vermehrt zu Infektionen des Menschen kommt.

Die Behandlung von C. auris-Infektionen wird durch das Potenzial des Erregers, Resistenzen gegenüber allen verfügbaren Antimykotika-Klassen zu entwickeln, erheblich erschwert. Zudem kann C. auris im Gegensatz zu anderen Candida-Arten effizient über direkten und indirekten Kontakt von Patient zu Patient übertragen werden und so zu schwer kontrollierbaren Krankenhausausbrüchen führen.

Dramatische Zunahme in den USA

Mittlerweile wurden solche Ausbrüche weltweit beobachtet, unter anderem in England, Spanien und Italien. Im April 2023 wurde für die USA eine dramatische Zunahme von C. auris-Infektionen und gleichzeitig eine weitere Resistenzentwicklung gezeigt. Eine aktuelle Analyse des European Centre for Disease Prevention and Control (ECDC) zeigt auch für Europa einen erheblichen Anstieg der Fallzahlen.

Daher klassifizieren die amerikanischen Centers for Disease Control C. auris als „dringliche Bedrohung“ – die höchste Priorisierungskategorie innerhalb der multiresistenten Krankheitserreger. Auch in der 2023 von der Weltgesundheitsorganisation WHO veröffentlichten Liste zur Priorisierung von Pilzen, die Infektionen des Menschen verursachen, wird C. auris als einer von nur vier Erregern in die höchste Prioritätsstufe gruppiert.

Anstieg der Fallzahlen auch in Deutschland

In Deutschland gab es seit 2015 lediglich Einzelfälle, in denen C. auris nachgewiesen wurde. Eine jetzt im Deutschen Ärzteblatt publizierte Analyse zeigt allerdings, dass die Fallzahlen in den vergangenen Jahren auch in Deutschland zugenommen haben. Verantwortlich für diese Studie waren Dr. Alexander Aldejohann vom Institut für Hygiene und Mikrobiologie der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Nationalen Referenzzentrum für Invasive Pilzinfektionen (NRZMyk) und dem Robert Koch-Institut (RKI). Studienleiter war Professor Oliver Kurzai, Vorstand des Instituts für Hygiene und Mikrobiologie und Leiter des NRZMyk. 

Grundlage der Studie ist ein Abgleich von C. auris-Daten des NRZMyk und des Antibiotika-Resistenz-Surveillance-Netzwerks des Robert-Koch-Instituts. In den beiden Datenbanken wurden bis zum Jahresende 2022 insgesamt 43 C. auris-Fälle erfasst. In 19 Fällen wurde eine Kolonisation und in 16 Fällen eine therapiebedürftige Infektion nachgewiesen. In knapp 42 Prozent der Fälle war ein Auslandsaufenthalt kurz vor dem Infektionsnachweis bekannt.

Resistent gegenüber gängigen Medikamenten

80 Prozent der am NRZMyk verfügbaren Pilzstämme waren hoch-resistent gegenüber Fluconazol, einem gängigen ein Anti-Pilzmittel. In einem Fall lag eine Resistenz gegen Echinocandin vor, einer vergleichsweise neuen Substanzklasse zur Therapie von Pilzinfektionen. Die Datenanalyse erfasste zudem für 2021 und 2022 wahrscheinliche nosokomiale Übertragungen in Deutschland – also Infektion, die sich Patientinnen und Patienten im Zusammenhang mit einer medizinischen Maßnahme, beispielsweise in Krankenhäusern, Pflegeeinrichtungen oder in ambulanten Praxen zugezogen hatten.

Zusammenfassend kommen die Autoren und Autorinnen zu dem Schluss, dass die absolute Fallzahl an C. auris-Infektionen in Deutschland zwar nach wie vor niedrig ist. Der deutliche Anstieg an Infektionsnachweisen während der vergangenen zwei Jahre und der Nachweis erster Übertragungsereignisse in Deutschland sollten ihrer Ansicht nach jedoch als Alarmsignal gewertet werden.

Stimmen zur Publikation

„Im Vergleich zu anderen europäischen Ländern wie Spanien, Italien oder Großbritannien sind die Fallzahlen bei uns zum Glück noch niedrig. Wir müssen alles dafür tun, dass das so lange wie möglich so bleibt – unsere Erfahrung zeigt, dass jede Infektion mit Candida auris schwer zu behandeln und für Patienten und Patientinnen potenziell lebensbedrohlich ist. Die gute Nachricht aktuell ist aber: Kein Patient, keine Patientin in einem deutschen Krankenhaus muss Angst haben, sich mit Candida auris zu infizieren.“ (Dr. A. Aldejohann, Facharzt für Mikrobiologie, Virologie und Infektionsepidemiologie, Institut für Hygiene und Mikrobiologe, Universität Würzburg)

„Unsere Analysen zeigen – zum Glück nach wie vor auf sehr niedrigem Niveau – einen deutlichen Anstieg der C. auris-Importe nach Deutschland. Gleichzeitig konnten wir nachweisen, dass die Fälle aktuell in keiner Datenbank vollständig erfasst werden – wir müssen von einer Dunkelziffer ausgehen. Angesichts der Tatsache, dass wir auch bereits erste Übertragungsereignisse in Deutschland finden, habe ich dem Robert-Koch-Institut die Einführung einer gesetzlichen Labormeldepflicht für den Nachweis von C. auris empfohlen. Das ist aus meiner Sicht mit vertretbarem Aufwand umzusetzen und würde es neben einer genauen Erfassung der Epidemiologie auch ermöglichen, bei Nachweisen frühzeitig Infektionsschutzmaßnahmen einzuleiten.“ (Prof. Dr. Oliver Kurzai, Lehrstuhl für Medizinische Mikrobiologie und Mykologie, Universität Würzburg und Leiter, NRZMyk)

Originalpublikation

Rise in Candida auris cases and first nosocomial transmissions in Germany. Aldejohann, Alexander M.; Martin, Ronny; Hecht, Jane; Haller, Sebastian; Rickerts, Volker; Walther, Grit; Eckmanns, Tim; Kurzai, Oliver. Dtsch Arztebl 2023; 11. Mai 2023; DOI: 10.3238/arztebl.m2023.0047; https://www.aerzteblatt.de/archiv/231188  

Kontakt

Prof. Dr. Oliver Kurzai, Lehrstuhl für Medizinische Mikrobiologie und Mykologie, Universität Würzburg, T: +49 931 31-46160, oliver.kurzai@ uni-wuerzburg.de  

Pressemitteilung der Universität Würzburg vom 12. Mai 2023