paper place Archiv 3. Quartal 2025

Digitale Entscheidungshilfe räumt mit vielen vermeintlichen Antibiotika-Allergien auf

Viele Menschen geben an, allergisch auf bestimmte Antibiotika zu reagieren, insbesondere sogenannte Beta-Laktam-Antibiotika wie Penicillin. In Wirklichkeit trifft das aber oft nicht zu.

Die Grafik ist ein Flussdiagramm und zeigt, wie viele Patienten rekrutiert wurden und wer was angab und erhielt.
Flussdiagramm zur Patientenaufnahme
Die Abbildung zeigt eine weiße Medikamentendose und drumherum viele Pillen.
Eine neue Studie aus der Anästhesie, Dermatologie und der Zentralen Einrichtung Krankenhaushygiene und Antimicrobial Stewardship hat ein digitales Frage-Tool getestet, das helfen soll, vermeintliche Antibiotika-Allergien schon vor einer Operation besser einzuschätzen. Quelle: Canva

Solche falschen Allergieangaben führen dazu, dass Ärztinnen und Ärzte auf andere, weniger geeignete Antibiotika ausweichen müssen, was das Risiko für Infektionen und Resistenzen erhöhen kann.

Eine neue Studie aus der Anästhesie, Dermatologie und der Zentralen Einrichtung Krankenhaushygiene und Antimicrobial Stewardship hat nun ein digitales Frage-Tool getestet, das helfen soll, diese vermeintlichen Allergien schon vor einer Operation besser einzuschätzen. So kann möglichst vielen Patientinnen und Patienten wieder das Standard-Antibiotikum zur Vorbeugung von Infektionen (perioperative Antibiotikaprophylaxe, PAP) verabreicht werden, ohne vorher aufwendige Allergietests durchführen zu müssen.

Zwischen September 2020 und Oktober 2022 wurden 983 Patientinnen und Patienten, die vor einer Operation eine Beta-Laktam-Allergie angaben, mithilfe eines digitalen Fünf-Schritte-Fragebogens bewertet. Der Fragebogen schätzte ab, wie wahrscheinlich eine echte Allergie ist, und empfahl entweder das Standard-Antibiotikum oder ein alternatives Mittel. Die Forschenden überprüften dann, ob das medizinische Personal den Empfehlungen folgte – und ob allergische Reaktionen auftraten.

Von den 983 Personen benötigten 661 tatsächlich ein Antibiotikum zur Vorbeugung. Bei 420 von ihnen (64%) bewertete das digitale System das Risiko als gering und empfahl das Standard-Antibiotikum. 262 dieser Personen erhielten es auch – und nur 2 zeigten leichte allergische Reaktionen (also weniger als 1%). 158 bekamen trotz Empfehlung ein alternatives Mittel – dabei traten 3 Reaktionen auf. Bei den übrigen 241 Personen (36%) wurde das Risiko für eine echte Allergie als hoch eingeschätzt: 197 erhielten ein alternatives Antibiotikum, 4 zeigten eine Reaktion (2%); 44 bekamen trotzdem ein Beta-Laktam – und keine Reaktion trat auf.

Das digitale Fünf-Schritte-System erwies sich als einfach, sicher und effektiv. Es half, bei rund zwei Dritteln der Patientinnen und Patienten mit angeblicher Beta-Laktam-Allergie das Standard-Antibiotikum gefahrlos zu verwenden. Damit könnte das Tool in Zukunft helfen, unnötige Ausweichmedikamente zu vermeiden und gleichzeitig die Patientensicherheit zu erhöhen.

Daniel Röder, Kathrin Eichhorn, Johanna Stoevesandt, Jan Stumpner, Patrick Meybohm und Güzin Surat. Digital five-step questionnaire to enhance standard perioperative prophylaxis in surgical patients with reported allergy to beta-lactam-antibiotics. Antimicrobial Stewardship & Healthcare Epidemiology. 2025;5(1):e231. doi:10.1017/ash.2025.10140

Die Grafik ist ein Flussdiagramm und zeigt, wie viele Patienten rekrutiert wurden und wer was angab und erhielt.
Flussdiagramm zur Patientenaufnahme
Die Abbildung zeigt eine weiße Medikamentendose und drumherum viele Pillen.
Eine neue Studie aus der Anästhesie, Dermatologie und der Zentralen Einrichtung Krankenhaushygiene und Antimicrobial Stewardship hat ein digitales Frage-Tool getestet, das helfen soll, vermeintliche Antibiotika-Allergien schon vor einer Operation besser einzuschätzen. Quelle: Canva
Tarlatamab bei kleinzelligem Lungenkrebs nach platinbasierter Chemotherapie

Tarlatamab ist eine neuartige Immuntherapie zur Behandlung von kleinzelligem Lungenkrebs. Sie wurde besonders schnell zugelassen und kann bei Patienten eingesetzt werden, die bereits andere Behandlungen erhalten haben.

Screenshots vom Video auf dunkelgrünem Hintergrund: Tarlatamab versus Chemotherapie und auf anderem Bild die grafische Darstellung der Verabreichung von Tarlatamab bei Person mit Lungenkrebs.
Screenshots vom Video, das die Studie (Mountzios et al. 2025 N Engl J Med) zusammenfasst: Für Patienten mit kleinzelligem Lungenkrebs, der nach einer Platin-Chemotherapie erneut auftritt, stehen nur wenige wirksame Behandlungsmöglichkeiten zur Verfügung. Eine neue Phase-3-Studie zeigt, dass sich mit dem delta-ähnlichen Liganden Tarlatamab, einem T-Zell-Engager, der sich gegen den Rezeptor CD3 richtet, die Überlebensrate und Symptomkontrolle verbessern lassen.

Ob Tarlatamab bei Patienten, bei denen der kleinzellige Lungenkrebs (SCLC) während oder nach einer ersten platinbasierten Chemotherapie fortgeschritten ist, wirksamer ist als eine Chemotherapie, war bislang nicht bekannt.

In einer internationalen Studie mit Würzburger Beteiligung wurde Tarlatamab nun mit einer Chemotherapie verglichen. Insgesamt wurden 509 Patienten randomisiert und erhielten entweder Tarlatamab (254 Patienten) oder eine Chemotherapie (255 Patienten). Die Behandlung mit Tarlatamab führte dazu, dass die Patientinnen und Patienten im Durchschnitt länger lebten als diejenigen, die eine Chemotherapie erhielten – im Mittel 13,6 Monate gegenüber 8,3 Monaten. Auch das progressionsfreie Überleben (also die Zeit, in der der Krebs nicht weiterwuchs) war unter Tarlatamab deutlich länger. Zudem besserten sich Atemnot und Husten, die häufig durch den Krebs verursacht werden, unter Tarlatamab stärker als unter Chemotherapie. Darüber hinaus traten bei der Behandlung mit Tarlatamab weniger schwere Nebenwirkungen auf (54 % gegenüber 80 % unter Chemotherapie). Auch mussten weniger Patientinnen und Patienten die Behandlung wegen Nebenwirkungen abbrechen (5 % gegenüber 12 %).

Horst-Dieter Hummel resümiert: „Unsere Arbeit zeigt, dass der Einsatz von Tarlatamab im ersten Rezidiv bei Patienten mit SCLC zu einem verlängerten Gesamtüberleben im Vergleich zur Standardchemotherapie führt.“

Mountzios G, Sun L, Cho BC, Demirci U, Baka S, Gümüş M, Lugini A, Zhu B, Yu Y, Korantzis I, Han JY, Ciuleanu TE, Ahn MJ, Rocha P, Mazières J, Lau SCM, Schuler M, Blackhall F, Yoshida T, Owonikoko TK, Paz-Ares L, Jiang T, Hamidi A, Gauto D, Recondo G, Rudin CM; DeLLphi-304 Investigators. Tarlatamab in Small-Cell Lung Cancer after Platinum-Based Chemotherapy. N Engl J Med. 2025 Jul 24;393(4):349-361. doi: 10.1056/NEJMoa2502099

Screenshots vom Video auf dunkelgrünem Hintergrund: Tarlatamab versus Chemotherapie und auf anderem Bild die grafische Darstellung der Verabreichung von Tarlatamab bei Person mit Lungenkrebs.
Screenshots vom Video, das die Studie (Mountzios et al. 2025 N Engl J Med) zusammenfasst: Für Patienten mit kleinzelligem Lungenkrebs, der nach einer Platin-Chemotherapie erneut auftritt, stehen nur wenige wirksame Behandlungsmöglichkeiten zur Verfügung. Eine neue Phase-3-Studie zeigt, dass sich mit dem delta-ähnlichen Liganden Tarlatamab, einem T-Zell-Engager, der sich gegen den Rezeptor CD3 richtet, die Überlebensrate und Symptomkontrolle verbessern lassen.
Nicht jede Genveränderung ist ein schlechtes Omen

„Manche Fälle bleiben im Gedächtnis und lehren uns, nicht nur auf Zahlen und Lehrbuchmeinungen zu schauen“, sagt PD Dr. Vivek Venkataramani. Der Onkologe bezieht sich dabei auf einen Fall im Molekularen Tumorboard.

Bild drei Wissenschaftler im weißen Kittel im Gang vom Zentrum für innere und operative Medizin
Aufgrund eines Einzelfalls im Molekularen Tumorboard analysierten Dr. Horst-Dieter Hummel, Jonas Kulhavy und PD Dr. Vivek Venkataramani (v.l.n.r.) die genetischen Daten von 1.804 Patientinnen und Patienten mit NSCLC am UKW.

Dort wurde ein Patient mit nicht-kleinzelligem Lungenkrebs vorgestellt, der zusätzlich zur bereits bekannten, behandelbaren Mutation des EGFR-Gens eine CTNNB1-Mutation (β-Catenin) aufwies. Diese CTNNB1-Mutation wurde bisher eher mit schlechteren Krankheitsverläufen in Verbindung gebracht. Überraschenderweise blieb der Patient unter seiner laufenden Therapie über einen langen Zeitraum stabil. Gemeinsam mit Dr. Horst-Dieter Hummel, dem Leiter des Würzburger Standorts im nationalen Netzwerk Genomische Medizin (nNGM), und Jonas Kulhavy, einem Naturwissenschaftler im nNGM-Team, ging Vivek Venkataramani dieser Beobachtung systematisch nach. Die Ergebnisse ihrer Analyse wurde im Journal of Clinical Oncology (JCO) Precision Oncology, einer der führenden internationalen Fachzeitschriften für personalisierte Krebsmedizin, veröffentlicht.

Nicht-kleinzelliger Lungenkrebs (englisch non-small cell lung cancer, NSCLC) ist die häufigste Form von Lungenkrebs. Etwa 80–85 % aller Lungenkrebsfälle gehören zu dieser Gruppe. Eine der bekanntesten genetischen Veränderungen beim NSCLC ist die sogenannte EGFR-Mutation. EGFR steht für „Epidermal Growth Factor Receptor“ und wirkt wie ein Gaspedal für das Zellwachstum. Es wird normalerweise nur dann betätigt, wenn neue Zellen benötigt werden, beispielsweise bei der Wundheilung. Durch die Mutation ist das Pedal jedoch dauerhaft „durchgedrückt“, sodass sich Zellen unkontrolliert vermehren und das Krebswachstum beschleunigt wird. Weil dieser sogenannte onkogene Treiber so klar identifizierbar ist, gibt es moderne Medikamente, die gezielt eingreifen und das Wachstum bremsen.

Kommt jedoch eine weitere Mutation des β-Catenin-Gens (CTNNB1), das das Zellwachstum steuert, hinzu, galt das bislang als schlechtes Omen. Viele Fachleute nahmen an, dass zwei aktivierte Wachstumsmotoren den Tumor aggressiver und schwerer behandelbar machen. Die neue Analyse zeigt jedoch das Gegenteil: Gerade dieses Zusammenspiel scheint die Wirkung der EGFR-gerichteten Medikamente zu verstärken und sorgt dafür, dass Betroffene eine günstigere Prognose haben.

Vivek Venkataramani, Horst Hummel und Jonas Kulhavy, der Erstautor der Studie, analysierten zunächst die genetischen Daten von 1.804 Patientinnen und Patienten mit NSCLC am UKW. Dabei identifizierten sie 15 weitere Betroffene mit der gleichen Doppelmutation. „Die Konstellation war zwar selten, aber die klinische Beobachtung zu auffällig, um sie zu ignorieren“, betont Hummel. Da die Zahl der Fälle in Würzburg allein nicht ausreichte, wurde die Thoraxklinik Heidelberg hinzugezogen, ein Partnerstandort im nNGM-Verbund unter der Leitung von Prof. Dr. Petros Christopoulos. Dort wurden elf weitere Fälle identifiziert. Durch die Zusammenführung der Daten entstand die weltweit größte dokumentierte Fallserie zu dieser Mutationskonstellation beim nicht-kleinzelligen Lungenkrebs.

Die Ergebnisse sind eindeutig: Menschen mit NSCLC und beiden Genveränderungen lebten nicht nur länger, sondern ihre Krankheit blieb auch deutlich länger stabil. Im Durchschnitt vergingen fast vier Jahre (44,5 Monate), bis die Erkrankung erneut fortschritt – mehr als doppelt so lange wie bei Patientinnen und Patienten mit nur einer EGFR-Mutation (15,2 Monate). Auch die Lebenserwartung war deutlich erhöht: Während die mittlere Überlebenszeit in der Vergleichsgruppe bei gut zwei Jahren (24,5 Monate) lag, war sie in der CTNNB1-Gruppe zum Zeitpunkt der Analyse noch nicht erreicht– ein starkes Zeichen für einen anhaltenden Behandlungserfolg. Selbst nach Berücksichtigung anderer Faktoren wie Alter, Immunstatus oder zusätzlicher Genveränderungen blieb dieser Überlebensvorteil bestehen. Weitere molekulare Analysen untermauern das Bild einer biologisch günstigeren Tumorform: Tumoren mit dieser Doppelmutation wiesen seltener zusätzliche Risikofaktoren wie TP53-Mutationen oder MET-Amplifikationen auf, die häufig mit einem aggressiveren Verlauf und Therapieresistenz verbunden sind. TP53-Mutationen sind Fehler im Wächter-Gen, das normalerweise Krebszellen stoppt, bei MET-Amplifikationen handelt es sich um zu viele Kopien eines anderen Wachstumsrezeptors. 

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass nicht jede zusätzliche Genveränderung ein schlechtes Omen ist“, so Venkataramani. „Gerade diese Doppelmutation könnte künftig helfen, das Risiko von Patientinnen und Patienten genauer einzuschätzen und Behandlungen noch individueller zu gestalten. Das zeigt, wie wichtig molekulare Tumorboards sind, um solche Muster zu erkennen und gezielt zu nutzen.“

Die Forschenden weisen jedoch darauf hin, dass es sich um eine rückblickende Analyse handelt. „Unsere Daten liefern eine starke Hypothese“, so Kulhavy. „Jetzt müssen größere, vorausschauende Studien zeigen, ob sich diese Erkenntnisse auch in anderen Patientengruppen bestätigen lassen.“ 

Jonas Kulhavy, Katja Maurus, Miriam Blasi, Stephanie Brändlein, Simone Reu-Hofer, Julia Doll, Julia Böck, Albrecht Stenzinger, Daniel Kazdal, Jan Budczies, Valeria Roll, Volker Kunzmann, Elena Gerhard-Hartmann, Andreas Rosenwald, Ralf Bargou, Maria-Elisabeth Goebeler, Jens Kern, Pius Jung , Markus Krebs, Manik Chatterjee, Petros Christopoulos, Vivek Venkataramani, Horst-Dieter Hummel. Impact of Baseline β-Catenin Comutations on Prognosis in EGFR-Mutant Lung Cancer. JCO Precis Oncol 9, e2400771(2025). https://doi.org/10.1200/PO-24-00771

Bild drei Wissenschaftler im weißen Kittel im Gang vom Zentrum für innere und operative Medizin
Aufgrund eines Einzelfalls im Molekularen Tumorboard analysierten Dr. Horst-Dieter Hummel, Jonas Kulhavy und PD Dr. Vivek Venkataramani (v.l.n.r.) die genetischen Daten von 1.804 Patientinnen und Patienten mit NSCLC am UKW.
Virtuelle Zwillinge zur Unterstützung von Zelltherapien gegen Krebs

In der Krebsforschung können virtuelle Zwillinge (engl. Virtual Twins, VT) – digitale Abbilder von Patientinnen und Patienten – dabei helfen, Therapieentscheidungen individuell zu treffen und Behandlungen besser anzupassen.

Darstellung, welche Spezifikationen für virtuelle Zwillinge für Zelltherapien wichtig sind
Ein VT unterscheidet sich von bevölkerungsbasierten Modellen durch den bidirektionalen Datenfluss zwischen der realen Instanz und ihrer virtuellen Darstellung. Daten aus den Beobachtungen der realen Instanz (oberes Feld) müssen gesammelt, verarbeitet und aufbereitet werden, um die Parameter der virtuellen Darstellung zu aktualisieren. Dazu gehören Daten aus dem Verlauf des Patienten, dem Verlauf des Produkts sowie deren Interaktion während der Behandlung. Da verschiedene Faktoren auf mehreren biologischen Ebenen (auf Patienten- und Zellproduktebene) den Verlauf des Patienten beeinflussen, ist eine virtuelle Darstellung miteinander verbundener Modelle erforderlich, die den gesamten Prozess der eACI abdecken (unteres Feld). Dies führt zu einem hohen Bedarf an Digitalisierung und der Gewährleistung von Interoperabilität. In der virtuellen Darstellung werden Parameter, die dynamisch aus harmonisierten Realweltdaten abgeleitet werden, die mehrere biologische Ebenen abdecken, in einen sorgfältig zusammengestellten Satz von Modellen eingespeist. Die aktualisierte virtuelle Darstellung kann somit wiederum Entscheidungen ableiten, die Auswirkungen auf die reale Welt haben. KI künstliche Intelligenz, eACI engineered adoptive cellular immunotherapy (technisch entwickelte adaptive zelluläre Immuntherapie), ML maschinelles Lernen, ODEs gewöhnliche Differentialgleichungen, PDEs partielle Differentialgleichungen, SL statistisches Lernen. Die Abbildung wurde von den Autoren mit Canva.com erstellt.

Bisherige VTs berücksichtigen zwar eine Vielzahl biologischer Daten, erfassen jedoch nicht die dynamischen Wechselwirkungen von lebenden Medikamenten, wie sie in der Immuntherapie eingesetzt werden. Auch das Zusammenspiel der Zielzellen über den gesamten Behandlungszeitraum blieb bislang unberücksichtigt.

Ein Forschungsteam hat daher untersucht, welche Spezifikationen für virtuelle Zwillinge speziell für Zelltherapien wichtig sind, um das komplexe Zusammenspiel zwischen den eingesetzten Zellen und dem Körper der Patientinnen und Patienten realistisch abzubilden. Konkret wurden die minimalen Designspezifikationen für VTs für gentechnisch veränderte ACIs skizziert: eACI-VTs. eACI steht für engineered adoptive cellular immunotherapies. Solche Modelle können Ärztinnen und Ärzte bei Therapieentscheidungen unterstützen und dazu beitragen, dass fortschrittliche Behandlungen sicherer und breiter verfügbar werden.

Die Studie wurde im Rahmen des EU-geförderten Projekts CERTAINTY durchgeführt. Das Universitätsklinikum Würzburg ist neben dem Universitätsklinikum Leipzig und der Charité – Universitätsmedizin Berlin einer der drei klinischen Partner, die Daten zur Erstellung des VTs liefern. Das UKW Projektteam in CERTAINTY wird von Dr. Miriam Alb am Lehrstuhl für Zelluläre Immuntherapie geleitet.

Ulrike Weirauch, Markus Kreuz, Colin Birkenbihl, Miriam Alb, Maria Quaranta, Laurence Calzone, Sophia Orozco-Ruiz, Stefanie Binder, Luise Fischer, Solène Clavreul , Morine Maguri, Maximilian Ferle, Michael Rade, Guillaume Azarias, Jay R Hydren, Jakub Jamarik, Daniel Schwarz, Zsolt Sebestyen, Jurgen Kuball, Georg Popp, Chloé Antoine, Manon Knockaert, Clara T Schoeder, David Fandrei, Carmen Sanges, Vaclovas Radvilas, Nico Gagelmann, Markus Rückert, Olaf Penack, Stephan Fricke, Andreas Schmidt, Carol Ward, Carl Steinbeisser, Jean-Marc Van Gyseghem, Anna Niarakis , Laurent Garderet , Michael Hudecek , Thomas Neumuth , Uwe Platzbecker, Ulrike Köhl , Regina Demlova , Andreas Kremer , Stefan Franke , Holger Fröhlich , Maximilian Merz , Kristin Reiche ; Design specifications for biomedical virtual twins in engineered adoptive cellular immunotherapies.CERTAINTY Consortium. Review, NPJ Digit Med. 2025 Aug 1;8(1):493. doi: 10.1038/s41746-025-01809-6 
 

Darstellung, welche Spezifikationen für virtuelle Zwillinge für Zelltherapien wichtig sind
Ein VT unterscheidet sich von bevölkerungsbasierten Modellen durch den bidirektionalen Datenfluss zwischen der realen Instanz und ihrer virtuellen Darstellung. Daten aus den Beobachtungen der realen Instanz (oberes Feld) müssen gesammelt, verarbeitet und aufbereitet werden, um die Parameter der virtuellen Darstellung zu aktualisieren. Dazu gehören Daten aus dem Verlauf des Patienten, dem Verlauf des Produkts sowie deren Interaktion während der Behandlung. Da verschiedene Faktoren auf mehreren biologischen Ebenen (auf Patienten- und Zellproduktebene) den Verlauf des Patienten beeinflussen, ist eine virtuelle Darstellung miteinander verbundener Modelle erforderlich, die den gesamten Prozess der eACI abdecken (unteres Feld). Dies führt zu einem hohen Bedarf an Digitalisierung und der Gewährleistung von Interoperabilität. In der virtuellen Darstellung werden Parameter, die dynamisch aus harmonisierten Realweltdaten abgeleitet werden, die mehrere biologische Ebenen abdecken, in einen sorgfältig zusammengestellten Satz von Modellen eingespeist. Die aktualisierte virtuelle Darstellung kann somit wiederum Entscheidungen ableiten, die Auswirkungen auf die reale Welt haben. KI künstliche Intelligenz, eACI engineered adoptive cellular immunotherapy (technisch entwickelte adaptive zelluläre Immuntherapie), ML maschinelles Lernen, ODEs gewöhnliche Differentialgleichungen, PDEs partielle Differentialgleichungen, SL statistisches Lernen. Die Abbildung wurde von den Autoren mit Canva.com erstellt.
CRS-Map zeigt, welche Prozesse im Körper beim Zytokinfreisetzungssyndrom ablaufen

Das Zytokinfreisetzungssyndrom (engl. cytokine release syndrome; CRS) ist eine potentiell schwerwiegende systemische Entzündungsreaktion, die als Nebenwirkung von bestimmten Krebstherapien auftreten kann.

Grafische Darstellung der fünf immunmodulatorischen Biotherapien, welche CRS induzieren.
Ausschnitte der Cytokine Release Syndrome Map (CRS Map): molekulare auslösende Ereignisse (MIEs) und Schlüsselereignisse (KEs) für fünf Therapien, die zum Cytokine Release Syndrome (CRS) als unerwünschtes Ergebnis führen. (a) CAR-T-Zell-Therapie: Bindung von CAR an Antigen. (b) Checkpoint-Inhibitoren (CPIs): Bindung von CPI an Ziel-T-Zellen und Bildung einer Immunsynapse. (c) T-Zell-Engager (TCEs): Bindung von TCE an Ziel-T-Zellen und Antigen-exprimierende Zellen. (d) Vernetzung und Aktivierung von T-Zellen: Bindung von T-Zell-Agonisten-mAb an T-Zellen. (e) Aktivierung von FcγR-exprimierenden Effektorzellen: Bindung von mAb an eine Antigen-exprimierende Zelle.

Miriam Alb vom Lehrstuhl für Zelluläre Immuntherapie gehörte zum internationalen Forschungsteam, das ein neuartiges Modell entwickelte, um besser zu verstehen, wie CRS entsteht und verläuft. Dafür wurden verschiedene Daten zu den genauen Abläufen auf Molekül- und Zellebene zusammengeführt und in einer interaktiven „CRS Map“ dargestellt.

Konkret wird in dem Modell CRS durch fünf verschiedene immunmodulatorische Biotherapien induziert: chimäre Antigenrezeptor (CAR)-T-Zellen, Checkpoint-Inhibitoren, T-Zell-bindende bispezifische Modalitäten, monoklonale Antikörper, die T-Zell-Rezeptoren ansteuern und aktivieren, und FcγR-aktivierende monoklonale Antikörper. 

Für die umfassende mechanistische Darstellung der CRS-Pathophysiologie wurde ein Adverse Outcome Pathway (AOP)-CRS-Netzwerk für diese Therapien aufgebaut und anschließend eine systembiologische Karte der für das AOP-Netzwerk relevanten molekularen Mechanismen entwickelt. Die Karte der Mechanismen wird über eine eigens entwickelte Online-Plattform bereitgestellt, die der Erforschung und Datenvisualisierung dient. Die Datenbank umfasst 24 Zelltypen, 425 Entitäten und 430 Interaktionen. 

Über eine statische Darstellung hinaus dient die CRS-Karte als dynamisches Werkzeug für klinische und Forschungsanwendungen, mit dem Forscher und Kliniker den Verlauf von CRS im Detail untersuchen, Biomarker identifizieren und potenzielle therapeutische Ziele entdecken können. Die Karte zeigt die Stadien des CRS-Verlaufs und Moleküle, die in relevanten immunotoxikologischen Assays gemessen werden können, sowie potenzielle Wirkstoffziele für therapeutische Interventionen bei CRS.

Alexander Mazein, Oxana Lopata, Kristin Reiche, Katherina Sewald, Miriam Alb, Christina Sakellariou, Patricia Gogesch, Hannah Morgan, Vanessa Neuhaus, Nhu-Nguyen Pham, Charline Sommer, Ethan Perkins, Birgit Fogal, Muhammad Shoaib, Reinhard Schneider, Venkata Satagopam, Marek Ostaszewski. An explorable model of an adverse outcome pathway of cytokine release syndrome related to the administration of immunomodulatory biotherapeutics and cellular therapiesFront Immunol.,. 2025 Aug 8:16:1601670. https://www.frontiersin.org/journals/immunology/articles/10.3389/fimmu.2025.1601670/full 

Grafische Darstellung der fünf immunmodulatorischen Biotherapien, welche CRS induzieren.
Ausschnitte der Cytokine Release Syndrome Map (CRS Map): molekulare auslösende Ereignisse (MIEs) und Schlüsselereignisse (KEs) für fünf Therapien, die zum Cytokine Release Syndrome (CRS) als unerwünschtes Ergebnis führen. (a) CAR-T-Zell-Therapie: Bindung von CAR an Antigen. (b) Checkpoint-Inhibitoren (CPIs): Bindung von CPI an Ziel-T-Zellen und Bildung einer Immunsynapse. (c) T-Zell-Engager (TCEs): Bindung von TCE an Ziel-T-Zellen und Antigen-exprimierende Zellen. (d) Vernetzung und Aktivierung von T-Zellen: Bindung von T-Zell-Agonisten-mAb an T-Zellen. (e) Aktivierung von FcγR-exprimierenden Effektorzellen: Bindung von mAb an eine Antigen-exprimierende Zelle.
Korruption im Lymphknoten unterbinden

Angela Riedel erforschte mit ihrem Team am Mildred-Scheel-Nachwuchszentrum und Kolleginnen und Kollegen der Frauenklinik, wie bei der aggressiven Brustkrebsform Triple negativer Brustkrebs (TNBC) der Tumor schon früh die Immunabwehr in den Lymphknoten manipuliert – und so Metastasen in anderen Organen begünstigt.

Das Studienteam steht nebeneinander im Labor, alle tragen weiße Kittel und lachen in die Kamera.
Studienteam: Angela Riedel (Mitte) mit den Erstautoren Moutaz Helal und Greta Mattavelli im Labor. © Ana Cetkovic
Immunfluoreszenzbild einer Lymphknotenmetastase und ein vergrößerter Ausschnitt aus dem Bild.
Immunfluoreszenzbild einer Lymphknotenmetastase. Zu sehen ist die enge Interaktion von Krebszellen, fibroblastischen Retikulumzellen und myeloiden Zellen. Die grünen Bereiche zeigen Zellen, die das Protein CD11B tragen, was typischerweise auf myeloide Zellen hinweist. Die roten Bereiche markieren Zellen mit Pan-Cytokeratin, in diesem Fall ein Zeichen für Brustkrebszellen (Epithel). Die blauen Bereiche zeigen Kollagen I, ein Strukturprotein, das von den fibroblastischen Retikulumzellen exprimiert wird. Maßstabsbalken 500μm, Inlay 30μm. Das Bild wurde aufgenommen von Greta Mattavelli und publiziert in Mattavelli et al, Immunity (2025)

Tumorzellen senden Signale in den nächstliegenden Lymphknoten, den Tumor-drainierenden Lymphknoten, auch als Wächterlymphknoten (Sentinel Lymph Node, SLN) bezeichnet. Als Hauptakteure für die Umprogrammierung der Lymphknoten identifizierte die AG Riedel die sogenannten fibroblastischen Retikulumzellen (FRCs). Diese bilden das strukturelle Gerüst der Lymphknoten und setzen über die Zytokine CCL2 und CCL7 spezielle Signale frei, die Monozyten anziehen. Monozyten sind die größten Zellen der weißen Blutkörperchen und spielen eine Schlüsselrolle im Immunsystem. Das Team von Angela Riedel beobachtete jedoch, dass die Monozyten in den TNBC-Lymphknoten korrupt wurden und die Aktivität von T-Zellen blockierten, die normalerweise für die Zerstörung von Krebszellen verantwortlich sind. 

Mithilfe neuester Methoden, wie der räumlichen Transkriptomik, der Einzelzell-RNA-Sequenzierung, der Proteomik, und der Immunfluoreszenz, die eigenständig im Labor etabliert wurden, konnten die Forschenden entschlüsseln, dass sich diese suppressiven Monozyten zusammen mit FRCs und T-Zellen in bestimmten Nischen innerhalb der Lymphknoten ansammeln.

Doch wie kommt es dazu, dass die FRCs die Immunflucht unterstützen und die Bildung dieser gefährlichen prä-metastatischer Nischen begünstigen? Die FRCs werden über den Toll-like-Rezeptor 4 (TLR4) aktiviert. TLR4 ist eigentlich ein Sensor auf der Oberfläche von Zellen des Immunsystems, der wie eine Alarmanlage funktioniert und Gefahren meldet. Manchmal wird er jedoch vom Tumor missbraucht, um das Immunsystem zu bremsen. 

Durch die gezielte Inhibition in Kombination mit einer modernen PD1-Immuntherapie ließ sich bei Untersuchungen an Mäusen die T-Zell-Aktivität wiederherstellen und die Fernmetastasierung in der Lunge signifikant reduzieren. Das Team konnte in Proben von Patientinnen bestätigen, dass der gleiche Prozess auch beim Menschen mit TNBC zu erkennen ist. Somit besteht die Möglichkeit, dass Therapien, die auf diese Lymphknotenumgebung abzielen, auch die Aussichten für Patientinnen mit aggressivem Brustkrebs verbessern könnten.

Weitere Informationen zu Studie und den Vorarbeiten liefert die ausführliche Pressemeldung.

Greta Mattavelli, Moutaz Helal, Ana Cetkovic, Maximilian J. Krämer, Saskia-Laureen Herbert, Kilian Mielert, Tanja Schlaiß, Anna Frank, Emily Riemer, Mara John, Josefina del Pilar, Martinez Vasquez, Laura Kindl, Jonathan J. Swietlik, Benedikt O. Gansen, Marion Krafft, Emilia Stanojkovska, Hanna Fischer, Ute-Susann Albert, Jonas Bauer, Murilo Delgobo, Arpa Aintablian, Haisam Alattar, Manfred B. Lutz, Felix Meissner, Thordur Oskarsson, Leo Rasche, Gustavo Ramos, Andreas Rosenwald, Achim Wöckel, Angela Riedel. A TLR4-dependent fibroblast-monocyte axis in tumor-draining lymph nodes contributes to metastasis in triple-negative breast cancer. Immunity. 2025. ISSN 1074-7613. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2025.08.015

Das Studienteam steht nebeneinander im Labor, alle tragen weiße Kittel und lachen in die Kamera.
Studienteam: Angela Riedel (Mitte) mit den Erstautoren Moutaz Helal und Greta Mattavelli im Labor. © Ana Cetkovic
Immunfluoreszenzbild einer Lymphknotenmetastase und ein vergrößerter Ausschnitt aus dem Bild.
Immunfluoreszenzbild einer Lymphknotenmetastase. Zu sehen ist die enge Interaktion von Krebszellen, fibroblastischen Retikulumzellen und myeloiden Zellen. Die grünen Bereiche zeigen Zellen, die das Protein CD11B tragen, was typischerweise auf myeloide Zellen hinweist. Die roten Bereiche markieren Zellen mit Pan-Cytokeratin, in diesem Fall ein Zeichen für Brustkrebszellen (Epithel). Die blauen Bereiche zeigen Kollagen I, ein Strukturprotein, das von den fibroblastischen Retikulumzellen exprimiert wird. Maßstabsbalken 500μm, Inlay 30μm. Das Bild wurde aufgenommen von Greta Mattavelli und publiziert in Mattavelli et al, Immunity (2025)
Korruption im Lymphknoten unterbinden

Angela Riedel erforschte mit ihrem Team am Mildred-Scheel-Nachwuchszentrum und Kolleginnen und Kollegen der Frauenklinik, wie bei der aggressiven Brustkrebsform Triple negativer Brustkrebs (TNBC) der Tumor schon früh die Immunabwehr in den Lymphknoten manipuliert – und so Metastasen in anderen Organen begünstigt.

Das Studienteam steht nebeneinander im Labor, alle tragen weiße Kittel und lachen in die Kamera.
Studienteam: Angela Riedel (Mitte) mit den Erstautoren Moutaz Helal und Greta Mattavelli im Labor. © Ana Cetkovic
Immunfluoreszenzbild einer Lymphknotenmetastase und ein vergrößerter Ausschnitt aus dem Bild.
Immunfluoreszenzbild einer Lymphknotenmetastase. Zu sehen ist die enge Interaktion von Krebszellen, fibroblastischen Retikulumzellen und myeloiden Zellen. Die grünen Bereiche zeigen Zellen, die das Protein CD11B tragen, was typischerweise auf myeloide Zellen hinweist. Die roten Bereiche markieren Zellen mit Pan-Cytokeratin, in diesem Fall ein Zeichen für Brustkrebszellen (Epithel). Die blauen Bereiche zeigen Kollagen I, ein Strukturprotein, das von den fibroblastischen Retikulumzellen exprimiert wird. Maßstabsbalken 500μm, Inlay 30μm. Das Bild wurde aufgenommen von Greta Mattavelli und publiziert in Mattavelli et al, Immunity (2025)

Tumorzellen senden Signale in den nächstliegenden Lymphknoten, den Tumor-drainierenden Lymphknoten, auch als Wächterlymphknoten (Sentinel Lymph Node, SLN) bezeichnet. Als Hauptakteure für die Umprogrammierung der Lymphknoten identifizierte die AG Riedel die sogenannten fibroblastischen Retikulumzellen (FRCs). Diese bilden das strukturelle Gerüst der Lymphknoten und setzen über die Zytokine CCL2 und CCL7 spezielle Signale frei, die Monozyten anziehen. Monozyten sind die größten Zellen der weißen Blutkörperchen und spielen eine Schlüsselrolle im Immunsystem. Das Team von Angela Riedel beobachtete jedoch, dass die Monozyten in den TNBC-Lymphknoten korrupt wurden und die Aktivität von T-Zellen blockierten, die normalerweise für die Zerstörung von Krebszellen verantwortlich sind. 

Mithilfe neuester Methoden, wie der räumlichen Transkriptomik, der Einzelzell-RNA-Sequenzierung, der Proteomik, und der Immunfluoreszenz, die eigenständig im Labor etabliert wurden, konnten die Forschenden entschlüsseln, dass sich diese suppressiven Monozyten zusammen mit FRCs und T-Zellen in bestimmten Nischen innerhalb der Lymphknoten ansammeln.

Doch wie kommt es dazu, dass die FRCs die Immunflucht unterstützen und die Bildung dieser gefährlichen prä-metastatischer Nischen begünstigen? Die FRCs werden über den Toll-like-Rezeptor 4 (TLR4) aktiviert. TLR4 ist eigentlich ein Sensor auf der Oberfläche von Zellen des Immunsystems, der wie eine Alarmanlage funktioniert und Gefahren meldet. Manchmal wird er jedoch vom Tumor missbraucht, um das Immunsystem zu bremsen. 

Durch die gezielte Inhibition in Kombination mit einer modernen PD1-Immuntherapie ließ sich bei Untersuchungen an Mäusen die T-Zell-Aktivität wiederherstellen und die Fernmetastasierung in der Lunge signifikant reduzieren. Das Team konnte in Proben von Patientinnen bestätigen, dass der gleiche Prozess auch beim Menschen mit TNBC zu erkennen ist. Somit besteht die Möglichkeit, dass Therapien, die auf diese Lymphknotenumgebung abzielen, auch die Aussichten für Patientinnen mit aggressivem Brustkrebs verbessern könnten.

Weitere Informationen zu Studie und den Vorarbeiten liefert die ausführliche Pressemeldung.

Greta Mattavelli, Moutaz Helal, Ana Cetkovic, Maximilian J. Krämer, Saskia-Laureen Herbert, Kilian Mielert, Tanja Schlaiß, Anna Frank, Emily Riemer, Mara John, Josefina del Pilar, Martinez Vasquez, Laura Kindl, Jonathan J. Swietlik, Benedikt O. Gansen, Marion Krafft, Emilia Stanojkovska, Hanna Fischer, Ute-Susann Albert, Jonas Bauer, Murilo Delgobo, Arpa Aintablian, Haisam Alattar, Manfred B. Lutz, Felix Meissner, Thordur Oskarsson, Leo Rasche, Gustavo Ramos, Andreas Rosenwald, Achim Wöckel, Angela Riedel. A TLR4-dependent fibroblast-monocyte axis in tumor-draining lymph nodes contributes to metastasis in triple-negative breast cancer. Immunity. 2025. ISSN 1074-7613. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2025.08.015

Das Studienteam steht nebeneinander im Labor, alle tragen weiße Kittel und lachen in die Kamera.
Studienteam: Angela Riedel (Mitte) mit den Erstautoren Moutaz Helal und Greta Mattavelli im Labor. © Ana Cetkovic
Immunfluoreszenzbild einer Lymphknotenmetastase und ein vergrößerter Ausschnitt aus dem Bild.
Immunfluoreszenzbild einer Lymphknotenmetastase. Zu sehen ist die enge Interaktion von Krebszellen, fibroblastischen Retikulumzellen und myeloiden Zellen. Die grünen Bereiche zeigen Zellen, die das Protein CD11B tragen, was typischerweise auf myeloide Zellen hinweist. Die roten Bereiche markieren Zellen mit Pan-Cytokeratin, in diesem Fall ein Zeichen für Brustkrebszellen (Epithel). Die blauen Bereiche zeigen Kollagen I, ein Strukturprotein, das von den fibroblastischen Retikulumzellen exprimiert wird. Maßstabsbalken 500μm, Inlay 30μm. Das Bild wurde aufgenommen von Greta Mattavelli und publiziert in Mattavelli et al, Immunity (2025)