Im Rahmen des Childhood Cancer Awareness Month geben Forschende der St. Anna Kinderkrebsforschung Einblicke in ihre aktuellen Forschungsprojekte. Polina Kameneva erklärt, dass Krebserkrankungen bei Kindern häufig bereits im Mutterleib entstehen und deshalb nur schwer rechtzeitig untersucht und erkannt werden können. Ihr Team entwickelt neue Labormodelle, mit denen sich die frühe Krebsentstehung nachbilden lässt.

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Einfach erklärt
– Krebserkrankungen bei Kindern entstehen oft schon während der Entwicklung im Mutterleib und werden erst später erkannt.
– Es ist schwierig zu untersuchen, wie sich diese Krebsarten entwickeln. Das erschwert sowohl die Früherkennung als auch die Entwicklung neuer Behandlungen.
– Das Team von Polina Kameneva entwickelt neue Labormodelle, die die Entstehung von Krebs nachbilden. So wollen die Forschenden die ersten Schritte der Tumorbildung besser verstehen und neue Methoden zur Früherkennung entwickeln.

Während Krebserkrankungen bei Erwachsenen häufig durch genetische Veränderungen entstehen, die sich über viele Jahre in Zellen ansammeln, können Krebserkrankungen bei Kindern durch einzelne Fehler während der Entwicklung ausgelöst werden. In manchen Fällen treten diese Veränderungen so früh auf, dass Kinder bereits mit Krebs geboren werden können. Dies spielt insbesondere beim Neuroblastom eine wichtige Rolle, da Hochrisikofälle häufig erst spät diagnostiziert werden. Die Forschungsgruppe von Polina Kameneva untersucht die frühen Stadien der Neuroblastom-Entstehung mithilfe von im Labor entwickelten Organoidmodellen, die die Entstehung der Erkrankung nachbilden. Mit diesen Modellen möchte das Team bessere Vorhersage- und Diagnoseverfahren entwickeln, mit denen Ärzt erkennen können, wann bei einem Kind ein Tumor entstehen könnte. Gleichzeitig sollen neue zielgerichtete Therapien entwickelt werden, mit denen sich Hochrisiko-Neuroblastome gezielter behandeln lassen.

Der Beitrag Die ersten Schritte von Krebs nachbilden erschien zuerst auf St. Anna Kinderkrebsforschung.

Im Rahmen des Kinderkrebsmonats geben Forschende der St. Anna Kinderkrebsforschung Einblicke in ihre aktuellen Forschungsprojekte. George Cresswell erklärt, wie sich Charles Darwins Evolutionstheorie auf Krebs übertragen lässt und wie Tumoren wachsen, sich anpassen, dadurch resistent gegen Therapien werden und dem Immunsystem entkommen können.

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Einfach Erklärt
– Tumoren bestehen aus unterschiedlichen Zelltypen, die miteinander konkurrieren und sich anpassen – ähnlich wie bei der Evolution nach Charles Darwin.
– Wenn wir diesen Prozess verstehen, können wir besser nachvollziehen, wie Tumoren dem Immunsystem entkommen und Resistenzen gegen Behandlungen entwickeln.
– Das Team von George Cresswell untersucht die Evolution von Tumoren, um Möglichkeiten zu finden, diesem Prozess entgegenzuwirken und vorherzusagen, wie gut Patient auf eine Behandlung ansprechen werden.

Ein Tumor ist nicht einfach nur eine Ansammlung identischer, sich schnell teilender Zellen. Vielmehr besteht er aus unterschiedlichen Zellen, die verschiedene genetische Veränderungen tragen. Ähnlich wie Tiere in der Natur konkurrieren diese Zellen ums Überleben und passen sich an, um die Ressourcen des Körpers – etwa Nährstoffe und Sauerstoff – besser nutzen zu können und gleichzeitig Gefahren wie dem Immunsystem zu entgehen. Mit der Zeit setzen sich bestimmte Zelltypen durch, während andere verschwinden. Dadurch kann der Tumor widerstandsfähiger, aggressiver und resistenter werden. Die Forschungsgruppe von George Cresswell an der St. Anna Kinderkrebsforschung untersucht diesen Prozess mithilfe computergestützter biologischer Methoden. Damit können die Forschenden genetische Unterschiede zwischen Krebszellen erkennen und analysieren, wie diese ihr Verhalten und ihre Anpassungsfähigkeit beeinflussen. Im Mittelpunkt steht die Frage, wie sich Krebszellen anpassen, um eine Behandlung zu überleben. Ziel ist es, dabei Schwachstellen zu identifizieren, die künftig mit neuen therapeutischen Ansätzen gezielt genutzt werden könnten.

Der Beitrag Wie Darwin Krebs erklärt erschien zuerst auf St. Anna Kinderkrebsforschung.

Seltene genetische Veränderungen können die Entwicklung des Immunsystems stören, schwere Immundefekte verursachen und das Risiko für Krebserkrankungen im Kindesalter erhöhen. Hena Hadzimujagic, PhD-Studentin in der Forschungsgruppe von Kaan Boztug, wurde mit einem renommierten DOC-Fellowship der Österreichischen Akademie der Wissenschaften ausgezeichnet. Im Rahmen des Projekts untersucht sie die molekularen Mechanismen hinter einer dieser äußerst seltenen Erkrankungen.

Die verschiedenen Zellen des Immunsystems entstehen in einem streng regulierten Entwicklungsprozess, der bereits im Mutterleib beginnt. Wird dieser Prozess gestört, können bestimmte Zelltypen in ihrer Funktion beeinträchtigt sein oder vollständig fehlen. Die Folge sind schwere Defekte des Immunsystems, etwa wenn sich der Körper nicht ausreichend gegen bestimmte Krankheitserreger schützen kann. Manche Immundefekte erhöhen zudem das Risiko, bereits im Kindesalter an Krebs zu erkranken.

Im Rahmen ihres DOC-Fellowships untersucht Hena Hadzimujagic aus der Boztug-Gruppe eine seltene genetische Veränderung, die ein Strukturprotein betrifft und bei einem Patienten einen schweren Immundefekt verursacht. Indem sie die Funktion dieses Proteins bei der normalen Entwicklung von Immunzellen erforscht, möchte sie herausfinden, wie sein Fehlen den Aufbau des Immunsystems beeinträchtigt und letztlich zu dieser seltenen Immunschwäche führt.

„Es ist eine große Ehre, von der Österreichischen Akademie der Wissenschaften gefördert zu werden“, sagt Hadzimujagic. „Letztlich ist es unser Ziel, die molekularen Ursachen von Erkrankungen zu verstehen und damit den Weg für gezielte Gentherapien für betroffene Patient:innen zu ebnen.“

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Der Beitrag Immundefekte: DOC-Fellowship untersucht Genetische Veränderungen als Ursache erschien zuerst auf St. Anna Kinderkrebsforschung.

Wie sieht DNA eigentlich aus und kann man sie mit bloßem Auge erkennen? Bei der KinderuniMedizin an der Medizinischen Universität Wien gingen junge Nachwuchsforschende dieser Frage selbst auf den Grund.

Die Kinderuni ermöglicht Kindern zwischen sieben und zwölf Jahren, in das Universitätsleben hineinzuschnuppern und direkt von Wissenschafter:innen zu lernen. Damit trägt das zweiwöchige Event dazu bei, Wissenschaft nahbar zu machen, die natürliche Neugier der Kinder zu fördern und vielleicht sogar die Begeisterung für eine spätere wissenschaftliche Laufbahn zu wecken.

Auch die St. Anna Kinderkrebsforschung war mit einem eigenen Workshop vertreten. Unter dem Titel „Vom Baustein bis zur Krankheit: Zellen, Gene und Krebs verstehen“ vermittelten Raphaela Schwentner, Katharina Wiener und Magdalena Radoš, wie unser Körper aus Zellen aufgebaut ist, welche Aufgabe Gene darin übernehmen und was passiert, wenn Veränderungen in der DNA zur Entstehung von Krebs beitragen.

Das Highlight: DNA aus einer Banane sichtbar machen

Zum Abschluss durften die Kinder selbst experimentieren und DNA aus einer Banane extrahieren. Was zunächst wie ein einfaches Küchenexperiment klingt, beruht auf denselben grundlegenden Prinzipien, die Forschende auch im Labor anwenden: Zellen werden aufgebrochen, ihre Bestandteile voneinander getrennt und die DNA wird aus einer Flüssigkeit herausgelöst.

Das Experiment lässt sich ganz einfach mit wenigen Haushaltsmitteln auch zu Hause durchführen.

Experiment für zu Hause: Bananen-DNA extrahieren

Was passiert bei dem Experiment?

Wenn wir die Banane zerdrücken, helfen wir dabei, ihr Gewebe aufzubrechen und an die vielen kleinen Zellen im Inneren heranzukommen. In diesen Zellen liegt die DNA gut geschützt – zuerst von der Zellhülle und dann noch einmal von der Hülle des Zellkerns. Das Spülmittel löst diese fetthaltigen Hüllen auf, ganz ähnlich wie es Fett von einem Teller entfernt, und befreit so die DNA.

Nun kommt das Salz ins Spiel: Es hilft den DNA-Fäden dabei, sich später leichter aneinanderzulagern. Beim Filtern bleiben die groben Fruchtfasern und Zellreste zurück, während die DNA mit der Flüssigkeit ins Glas gelangt. Dort ist sie allerdings noch unsichtbar, weil sie sich im Wasser verteilt. Erst wenn kalter Alkohol dazukommt, verändert sich das: In Alkohol kann sich die DNA nicht gut lösen. Die vielen feinen DNA-Fäden sammeln sich, lagern sich zusammen und werden schließlich als weißliche Fäden oder kleine Wolken sichtbar.

Eindrücke vom Workshop

Der Beitrag DNA aus der Banane: Kinder forschen selbst erschien zuerst auf St. Anna Kinderkrebsforschung.

Die Entwicklung von B-Zellen ist ein präzise gesteuerter Prozess. Damit gesunde Immunzellen entstehen können, müssen Gene zum richtigen Zeitpunkt und in der richtigen Menge an- und abgeschaltet werden. Wird diese genau abgestimmte Abfolge gestört, kann stattdessen Leukämie entstehen. In einem neuen, vom Wissenschaftsfonds FWF geförderten Projekt untersuchen Davide Seruggia und sein Team diesen Prozess mithilfe eines systembiologischen Ansatzes so detailliert wie nie zuvor. Langfristig wollen sie verstehen, wie kleine genetische Veränderungen in regulatorischen DNA-Abschnitten die Entwicklung von B-Zellen beeinflussen und welche Rolle sie beim Ursprung von Leukämie spielen.

Einfach erklärt
– B-Zellen schützen unseren Körper vor Krankheitserregern und anderen Bedrohungen.
– Damit sich B-Zellen richtig entwickeln, müssen viele Gene genau mit „Masterregulatoren“ gesteuert werden.
– Davide Seruggias Team untersucht, wie kleine genetische Veränderungen die Masterregulatoren der B-Zell-Entwicklung beeinflussen und zur Entstehung von Leukämie beitragen.

B-Zellen sind Teil des Immunsystems und bilden Antikörper, die Viren, Bakterien und andere Bedrohungen bekämpfen. Sie entstehen aus Stammzellen im Knochenmark und durchlaufen dabei mehrere genau aufeinander abgestimmte Entwicklungsschritte.

Zentrale Proteine, sogenannte „Masterregulatoren“, steuern diesen Prozess, indem sie zum richtigen Zeitpunkt die jeweils benötigten Gene an- oder abschalten. „Wir wissen bereits recht gut, wie diese Masterregulatoren die Entwicklung von B-Zellen koordinieren“, erklärt Davide Seruggia. „Eine wichtige Frage ist jedoch noch offen: Wie werden die Masterregulatoren selbst reguliert?“

Die Antwort auf diese Frage ist von Bedeutung, weil bereits kleine Veränderungen der Aktivität dieser Masterregulatoren die Entwicklung von B-Zellen stören und die Entstehung von Leukämie begünstigen können. Seruggia und sein Team wollen nun mithilfe einer neuen, von ihnen entwickelten Methode namens CRISPR-Millipede untersuchen, wie dies geschieht, um dem Ursprung von Leukämie auf den Grund zu gehen.

„Mit dieser Technologie können wir die Bereiche im Erbgut, die Gene steuern, nun mit einer bisher unerreichten Auflösung untersuchen“, erklärt Seruggia. „Das ist, als würde man jeden einzelnen Pinselstrich eines Gemäldes betrachten und analysieren, wie er zum Gesamtbild beiträgt.“

Das Team wird CRISPR-Millipede einsetzen, um die regulatorischen Regionen rund um einen Masterregulator zu untersuchen. Ziel ist es, zu verstehen, wie einzelne genetische Varianten beeinflussen, auf welche Weise genregulierende Proteine an die DNA binden und die Aktivität von Genen steuern.

Das Projekt könnte damit zeigen, wie die Entwicklung von B-Zellen auf genetischer Ebene kontrolliert wird und wie kleinste Veränderungen in diesem Steuerungssystem den Grundstein für die Entstehung von Leukämie legen können.

„Diese Förderung hilft uns dabei, eines der zentralen Ziele unseres Labors zu erreichen: zu verstehen, wie kleine genetische Varianten die Anfälligkeit für Leukämie erhöhen“, sagt Seruggia. „Ich möchte meinem Team für seinen kontinuierlichen Einsatz und sein Engagement danken – und natürlich dem Wissenschaftsfonds FWF für die Unterstützung.“

Der Beitrag Dem Ursprung von Leukämie auf der Spur erschien zuerst auf St. Anna Kinderkrebsforschung.

Was sind Akute Lymphatische Leukämie (ALL) und Akute Myeloische Leukämie (AML)?

Die beiden häufigsten Unterarten von Leukämie sind die akute lymphatische Leukämie (ALL) und die akute myeloische Leukämie (AML). Beide sind Krebsarten des Blutes und des Knochenmarkes. Die Überlebensraten unterscheiden sich innerhalb dieser Leukämiearten stark: Während bei ALL bereits bis zu 95% der Kinder geheilt werden können, sind es bei der AML erst 75%.

Wie unterscheiden sich ALL und AML?

Bei ALL und AML vermehren sich unreife Blutzellen im Knochenmark unkontrolliert. Der Unterschied liegt darin, welche Zellen betroffen sind: Bei der ALL sind es Lymphoblasten, bei der AML meist Myeloblasten. Diese Zellen bleiben unreif, funktionieren nicht richtig und verdrängen gesunde Blutzellen.

Was sind Lymphoblasten?
Lymphoblasten sind junge Vorläuferzellen der Lymphozyten. Aus ihnen entstehen normalerweise B-Zellen und T-Zellen. B-Zellen können Antikörper bilden und T-Zellen helfen dabei Tumorzellen abzutöten. Entsprechend hat die ALL je nach betroffenem Zelltyp weitere Unterarten, wie etwa die B-ALL oder die T-ALL.

Was sind Myeloblasten?
Myeloblasten sind junge Vorläuferzellen bestimmter weißer Blutkörperchen. Aus ihnen entstehen normalerweise Abwehrzellen wie neutrophile, basophile und eosinophile Granulozyten. Diese Zellen helfen dem Körper, Krankheitserreger wie Bakterien, Viren oder Parasiten zu bekämpfen.

Warum werden ALL und AML unterschiedlich behandelt?

Obwohl beide Erkrankungen zu den Leukämien gehören, unterscheidet sich die Chance auf Heilung drastisch. Kinder mit AML erleben beispielsweise deutlich häufiger Rückfälle als Kinder mit ALL, was mit geringeren Überlebensraten einher geht.

Da liegt ein Gedanke nahe: Bei beiden Krebsarten vermehren sich Blutzellen unkontrolliert im Knochenmark. Warum kann man AML-Zellen dann nicht „einfach“ mit derselben Methode wie ALL-Zellen bekämpfen? Das liegt daran, dass – obwohl oberflächlich sehr ähnlich – die beiden Krebsarten fundamentale biologische Unterschiede haben.

• Unterschiedliche Rezeptoren fordern unterschiedliche „Suchmechanismen“
  Auf der Oberfläche jeder Krebszelle befinden sich biologische Merkmale, sogenannte Rezeptoren. Moderne Krebsmedikamente werden im Labor so hergestellt, dass sie nur an ganz bestimmten Rezeptoren andocken können und dort einen Befehl auslösen, zum Beispiel: Zerstöre dich selbst.
  Das Problem: Die Zellen der verschiedenen Leukämiearten haben unterschiedliche Empfangsantennen. So hat die B-ALL die „CD19“-Antenne, während die AML-Zelle andere Modelle auf dem Dach hat, wie zum Beispiel „CD33“ oder „CD123“.
  Sendet man nun das für ALL entwickelte Medikament in den Körper eines AML-Patienten, läuft die Funkfrequenz ins Leere, weil keine Antenne sie empfängt. Die AML-Zellen bleiben für das Medikament unsichtbar.
• Unterschiedliche Signalwege fordern andere Hemmstoffe
  Ein anderer Weg, Krebs zu bekämpfen, erfolgt über die Signalwege. Normalerweise stößt ein Signal wie bei einer Dominokette von außen eine Reaktion in der Zelle an, die dann durch die Zelle bis zur Reaktion weitergegeben wird. Aber: Auch hier kann es Mutationen geben, die zu Fehlern in der Weitergabe des Signals führt. In der Behandlung muss ein passendes Molekül gefunden werden, das genau diesen einen konkreten Fehler attackiert, der bei der jeweiligen Leukämieart vorliegt.
• Kortison hilft bei ALL, aber AML zeigt Resistenz
  Ein Eckpfeiler der ALL-Behandlung sind hochdosierte Glukokortikoide, besser bekannt als Kortison. Die lymphatischen Zellen, aus denen die ALL entsteht, reagieren empfindlich auf dieses Hormon: Das Kortison zwingt sie regelrecht in den Zelltod.
  Myeloische AML-Zellen hingegen besitzen diese biologische Schwachstelle nicht. Sie sind von Natur aus nahezu komplett resistent gegen Kortison. Ein Hauptmedikament der ALL-Therapie zeigt bei der AML also überhaupt keine Wirkung.
• Unterschiedliche Stadion der Zellen
  Bei der AML mutieren oft Zellen, die noch ganz nah an der echten, alleskönnenden Blutstammzelle liegen. Diese AML-Stammzellen haben die Fähigkeit zur unendlichen Selbsterneuerung von der Ur-Stammzelle geerbt. Sie sind biologisch extrem „unreif“, schlafen oft (teilen sich tagelang nicht, weshalb Chemotherapie sie nicht sieht) und sind entsprechend sehr widerstandsfähig. 

Weiterführende Quellen:

• Artikel: Behandlung bei akuter Leukämie
• Fachartikel: Widerstandsfähigkeit von leukämischen Stammzellen
• Fachartikel: Wie Leukämiezellen bei AML gesunde Blutzellen verdrängen

Der Beitrag ALL und AML erschien zuerst auf St. Anna Kinderkrebsforschung.

Der Wiener Wissenschafts-, Forschungs- und Technologiefonds (WWTF) fördert in seiner aktuellen Ausschreibung drei Forschungsprojekte zu Krebserkrankungen im Kindes- und Jugendalter – alle unter Beteiligung von Forschenden der St. Anna Kinderkrebsforschung. Die gemeinsam mit Wissenschafter:innen anderer Wiener und deutscher Institutionen entwickelten Projekte sollen die Risikovorhersage und Rückfallüberwachung verbessern sowie neue personalisierte Behandlungsansätze identifizieren. Zwei der Projekte werden von Forschenden der St. Anna Kinderkrebsforschung koordiniert.

Einfach erklärt
– PREVISE entwickelt einen neuen Flüssigbiopsietest, um Rückfälle bei Patient:innen mit Wilms-Tumor zu überwachen.
– RISK untersucht, warum manche Kinder mit krebsbegünstigenden genetischen Veränderungen an Krebs erkranken, während andere trotz derselben Veranlagung gesund bleiben.
– FIREBACC identifiziert genetische Schwachstellen in Krebserkrankungen des Kindesalters, die Tumoren für bereits verfügbare Medikamente angreifbar machen könnten.

Im Rahmen des WWTF Life Sciences Call 2025 zum Thema Präzisionsmedizin unterstützt der WWTF drei innovative Projekte der Kinderkrebsforschung. Die Vorhaben sind aus Kooperationen zwischen Forschenden der St. Anna Kinderkrebsforschung und Partnerinstitutionen in Wien und Deutschland hervorgegangen. Zwei der Projekte werden von den Principal Investigators (PI) Florian Halbritter und George Cresswell geleitet. Wissenschaftliche Direktorin Sabine Taschner-Mandl und PI Davide Seruggia sind als Co-Principal Investigators beteiligt. Alle drei Projekte stehen in engem Zusammenhang mit dem Schwerpunkt der St. Anna Kinderkrebsforschung, wissenschaftliche Erkenntnisse in klinische Anwendungen zu überführen, die Kindern und Jugendlichen mit Krebs unmittelbar zugutekommen.

PREVISE – Bluttest zur Überwachung von Rückfällen beim Wilms-Tumor

Der Wilms-Tumor ist die häufigste Form von Nierenkrebs im Kindesalter. Rückfälle gehen bei dieser Erkrankung häufig mit deutlich schlechteren Überlebenschancen einher, lassen sich bislang jedoch nur schwer vorhersagen. Das Projekt PREVISE verfolgt das Ziel, einen einfachen Bluttest zu entwickeln, mit dem Ärzt:innen frühzeitig erkennen können, welche Patient:innen ein erhöhtes Rückfallrisiko haben.

Unter der Leitung von George Cresswell (St. Anna Kinderkrebsforschung) entwickeln die Forschenden gemeinsam mit Sabine Taschner-Mandl (St. Anna Kinderkrebsforschung) und Jenny Wegert (Universitätsklinikum Würzburg) hochsensitive Verfahren, um zirkulierende Tumor-DNA im Blut nachzuweisen. Dieser Ansatz, bekannt als Liquid Biopsy, verspricht eine weniger belastende und zugleich empfindlichere Methode zur Beurteilung des Rückfallrisikos bei Wilms-Tumoren.

Der neue Test wird zur Überwachung von Patient:innen in Deutschland und Österreich eingesetzt. Bei erfolgreicher Validierung könnte er rasch europaweit in die klinische Praxis übernommen werden, um individuelle Rückfallrisiken besser vorherzusagen und maßgeschneiderte Behandlungsentscheidungen zu ermöglichen.

„Unser Projekt soll die Risikobewertung bei Patient:innen mit Wilms-Tumor entscheidend verbessern – ein wichtiger Schritt hin zu besseren Therapien und besseren Behandlungsergebnissen“, sagt George Cresswell.

RISK – Krebsveranlagungen besser verstehen und verhindern

Mindestens zehn Prozent aller Krebserkrankungen im Kindesalter stehen mit einer genetischen Veranlagung in Zusammenhang. Bis heute ist jedoch nicht geklärt, warum manche Kinder mit einer solchen Veranlagung tatsächlich Krebs entwickeln, während andere gesund bleiben.

Das Projekt RISK unter der Leitung von Florian Halbritter (St. Anna Kinderkrebsforschung) und unter Beteiligung von Davide Seruggia (St. Anna Kinderkrebsforschung) sowie Juliane Winkler (Medizinische Universität Wien) soll diese langjährige Forschungsfrage beantworten. Mithilfe gentechnisch modifizierter Stammzellen werden im Labor Nierenorganoide gezüchtet, um zu untersuchen, wie die Regulation von Genen die Tumorentstehung beeinflusst. Durch die Kombination genetischer Screens, Single-Cell-Multiomics und integrativer Bioinformatik will das Forschungsteam jene Faktoren identifizieren, die eine genetische Veranlagung in eine tatsächliche Krebserkrankung überführen.

Die Erkenntnisse könnten Ärzt:innen künftig dabei unterstützen zu entscheiden, welche Kinder mit Krebsprädispositionssyndromen engmaschig überwacht oder frühzeitig behandelt werden sollten und bei welchen dies nicht notwendig ist. Dadurch könnten unnötige Eingriffe reduziert und die Behandlungsergebnisse verbessert werden.

„Dieses ambitionierte Projekt wird Licht in die Black Box zwischen genetischer Veranlagung und Tumorentstehung bringen“, sagt Florian Halbritter.

FIREBACC – Neue therapeutische Schwachstellen in Kinderkrebszellen identifizieren

Krebserkrankungen im Kindesalter werden häufig durch einzelne genetische Veränderungen ausgelöst, die normale Entwicklungsprozesse stören und unkontrolliertes Zellwachstum verursachen. Therapien, die direkt auf solche krebstreibenden Veränderungen abzielen, sind in manchen Fällen wirksam, in anderen jedoch nicht umsetzbar.

Das Projekt FIREBACC unter der Leitung von Johannes Zuber (Forschungsinstitut für Molekulare Pathologie, IMP) und unter Beteiligung von Sabine Taschner-Mandl (St. Anna Kinderkrebsforschung) sowie Anna Obenauf (IMP) verfolgt deshalb einen anderen Ansatz: Die Forschenden untersuchen, welche Gene Krebszellen empfindlich oder resistent gegenüber bereits verfügbaren Medikamenten machen. Durch die Kombination von Präzisionsdiagnostik, modernsten genetischen Screeningverfahren und bildbasierter Analyse von Wirkstoffempfindlichkeiten wollen sie genetische Veränderungen identifizieren, die Krebszellen für bestehende Therapien verwundbar machen.

Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, Behandlungen stärker zu personalisieren und gezielt jene Schwachstellen von Tumorzellen auszunutzen, die für den Behandlungserfolg entscheidend sind.

„FIREBACC erweitert den Fokus der Präzisionsmedizin über krebstreibende Mutationen hinaus, die oft nicht direkt therapeutisch angreifbar sind“, erklärt Johannes Zuber. „Stattdessen untersuchen wir genetische Veränderungen, die bestimmen, wie Krebszellen auf bereits verfügbare Therapien reagieren“, ergänzt Sabine Taschner-Mandl, Wissenschaftliche Direktorin der St. Anna Kinderkrebsforschung. „Durch die Erstellung einer umfassenden Karte dieser Wechselwirkungen zwischen Mutationen und Medikamenten können wir Patientengenome gezielt nach passenden Mustern durchsuchen und jene Patient:innen identifizieren, die am wahrscheinlichsten von bestimmten bereits verfügbaren Therapien profitieren.“

Der Beitrag Drei neue Forschungsprojekte für bessere Diagnostik und Therapien bei Kinderkrebs erschien zuerst auf St. Anna Kinderkrebsforschung.

(Wien, November 2025) Die akute myeloische Leukämie (AML) mit NUP98-Fusionen (NUP98-r) ist eine aggressive Form von Blutkrebs. Sie wird durch eine chromosomale Umlagerung ausgelöst, bei der das NUP98-Gen mit anderen Genen auf abnormale Weise zusammengeführt wird, sodass NUP98-Fusions-Onkoproteine entstehen. Bis jetzt gab es keine therapeutischen Strategien, um NUP98-Fusions-Onkoproteine direkt zu inaktivieren. Forscher:innen der Veterinärmedizinischen Universität Wien, der St. Anna Kinderkrebsforschung und des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin gelang nun ein Durchbruch: Mit dem Protein SPOP identifizierten sie einen direkten Regulator der Stabilität von NUP98-Fusions-Onkoproteinen und damit einen möglichen Ansatzpunkt für neue Therapien. Die Studie wurde im wissenschaftlichen Top-Journal „Cell Reports“ veröffentlicht.

Wenn Blutkrebs bei Kindern besonders aggressiv verläuft, steckt häufig ein Fehler im Erbgut dahinter: eine Genverschmelzung, wie beispielsweise das NUP98-Fusions-Onkoprotein, welches das Zellwachstum außer Kontrolle bringt. Gegen diese Form der akuten myeloischen Leukämie (AML) wirken Standardtherapien oft kaum. Ein vielversprechender Ansatz zur Therapie dieser Blutkrebsart ist der gezielte Abbau dieser krebsauslösenden Fusions-Onkoproteine. Die molekularen Mechanismen, welche die Stabilität der NUP98-Fusions-Onkoproteine kontrollieren, waren bis dato jedoch unbekannt.

Mithilfe der Gen-Schere CRISPR/Cas9 suchte das Forschungsteam um Florian Grebien, Professor für Medizinische Biochemie an der Vetmeduni und Forschungsgruppenleiter an der St. Anna Kinderkrebsforschung, nach Genen, welche die Stabilität des krebsauslösenden NUP98-Fusionsproteins beeinflussen. Dabei entdeckten sie das Protein SPOP (E3-Ligase-Speckle-Typ-POZ-Protein) als zentralen Regulator: Es steuert, wie stabil das NUP98-Fusionsprotein bleibt, und wirkt gleichzeitig als natürlicher Tumorhemmer in der NUP98-r-AML. Die Ergebnisse zeigen damit einen neuen Ansatz, das natürliche Abbau-System der Zelle – das sogenannte Ubiquitin-Proteasom-System – gezielt umzulenken. So könnten krankmachende Fusionsproteine künftig gezielt abgebaut werden.

„Der Verlust von SPOP erhöht die Menge an NUP98- Fusions-Onkoproteinen und fördert so die Proliferation von Leukämiezellen. Unter Ausnutzung dieser Spezifität konnten wir zeigen, dass die induzierte räumliche Nähe von SPOP und des NUP98-Fusions-Onkoproteins den vollständigen Abbau des Fusions-Onkoproteins bewirkte. Dies induzierte terminale Differenzierung und den Zelltod von NUP98-r-Leukämiezellen in vitro und in vivo“, erklärt Studien-Letztautor Florian Grebien.

SPOP als Tumorsuppressor in der NUP98-r-Leukämie

SPOP wurde bereits zuvor mit mehreren bösartigen Tumoren beim Menschen in Verbindung gebracht, wobei es je nach Krebsart sowohl als Tumorsuppressor als auch als krebsfördernder Faktor wirken kann. In ihrer Studie beobachteten die Forscher:innen nun, dass sowohl die pharmakologische Hemmung als auch die genetische Störung von SPOP zu erhöhten Spiegeln von NUP98-Fusions-Onkoproteinen und einer verstärkten Proliferation von Leukämiezellen führten. „Entsprechend seiner potenziellen Rolle als Regulator der Stabilität des NUP98-Fusions-Onkoproteins war die SPOP-Expression bei NUP98-r-AML-Patienten durchwegs niedrig, was auf eine tumorsuppressive Rolle von SPOP in der NUP98-r-Leukämie hindeutet“, so Studien-Erstautorin Ecem Kirkiz von der Vetmeduni.

Grundstein für die Entwicklung neuer Therapien bei NUP98-r-AML

Weil SPOP von Natur aus gut an NUP98-Fusionsproteine bindet, entwickelten die Wissenschafter:innen im nächsten Schritt synthetische Moleküle (bioPROTACs). Bei bioPROTACs handelt es sich um im Labor designte biologische Moleküle, welche beide Proteine gezielt zusammenbringen und so den Abbau des krebsauslösenden Proteins auslösen können. Die Expression eines SPOP-bioPROTACs führte zu einem effizienten und vollständigen Abbau des NUP98-Fusions-Onkoproteins innerhalb von 24 Stunden, trieb die terminale Differenzierung von Leukämiezellen voran und löste eine apoptotische Reaktion in Zellkulturen und in vivo aus. „Unsere Studie identifiziert SPOP als neuen Tumorsuppressor in der NUP98-r-AML, leistet Pionierarbeit bei der Anwendung von Nähe-induzierenden Wirkstoffen für den Abbau onkogener Fusionsproteine und legt den Grundstein für die Entwicklung von therapeutisch relevanten PROTACs zur Bekämpfung von NUP98-Fusions-Onkoproteinen und darüber hinaus“, sagt Ecem Kirkiz zu dem mit der Studie erreichten Meilenstein in der Erforschung von NUP98-r-Leukämie.

Der Artikel „Harnessing the E3 ligase SPOP for targeted degradation of the NUP98::KDM5A fusion oncoprotein“ von Ecem Kirkiz, Gabriel Kaufmann, Simone Bergqvist, Pablo Fernández-Pernas, Thomas Eder, Laura Quell, Melanie Allram, Gabriele Manhart, Wencke Walter, Torsten Haferlach und Florian Grebien wurde in „Cell Reports“ veröffentlicht.

Der Beitrag Neue Publikation: Neue Strategie gegen aggressiven Blutkrebs erschien zuerst auf St. Anna Kinderkrebsforschung.

Was ist der Wilms-Tumor?

Der Wilms-Tumor, auch Nephroblastom genannt, ist der häufigste bösartige Nierentumor im Kindesalter. Dank moderner Medizin und jahrzehntelanger Forschung haben sich die Heilungschancen in den letzten Jahrzehnten enorm verbessert: Heute können mehr als neun von zehn betroffenen Kindern dauerhaft geheilt werden. Dieser bemerkenswerte Fortschritt ist das Ergebnis internationaler Zusammenarbeit.

Wie entsteht der Wilms-Tumor?

Der Wilms-Tumor entsteht aus sehr frühen Nierenzellen, die sich während der embryonalen Entwicklung nicht richtig ausdifferenzieren. Diese unreifen Zellen können später beginnen, sich unkontrolliert zu teilen. Die genauen Ursachen für diesen Prozess sind noch nicht vollständig verstanden, doch Forschende haben viele der beteiligten Gene und Mechanismen identifiziert.

Ein entscheidender Durchbruch war die Entdeckung des WT1-Gens (Wilms Tumor 1) auf Chromosom 11. Dieses Gen reguliert normalerweise die Nierenbildung während der Embryonalentwicklung. Wenn es verändert oder ausgeschaltet ist, kann dies zur Tumorbildung führen. Inzwischen wurden weitere Gene als Mitverursacher identifiziert, darunter SIX1/2, CTNNB1, AMER1 und TP53.

Heute geht man davon aus, dass mehrere genetische Veränderungen hintereinander auftreten müssen, damit ein Wilms-Tumor entsteht. Diese Kombination von Mutationen stört die normale Entwicklung der Nierenzellen und verwandelt sie in Tumorzellen.

Was wird aktuell erforscht?

Forschende wollen genau verstehen, welche genetischen Veränderungen zur Tumorbildung führen und wie sich diese Prozesse gezielt unterbrechen lassen. Mithilfe modernster Methoden wie Genomsequenzierung und Einzelzellanalysen können sie das Erbgut der Tumorzellen äußerst präzise untersuchen. Diese Arbeiten führen fortlaufend zur Entdeckung neuer Gene, die an der Entstehung und am Wachstum der Tumoren beteiligt sind.

Ein kleiner Teil der Kinder mit Wilms-Tumor hat eine erbliche Veranlagung, etwa beim Beckwith-Wiedemann-Syndrom oder dem WAGR-Syndrom. Forschende bemühen sich, solche Risiken frühzeitig zu erkennen, um betroffene Kinder regelmäßig überwachen zu können. Das Ziel ist, Tumoren in einem sehr frühen Stadium zu entdecken – wenn die Behandlung am erfolgreichsten ist.

Ein weiterer wichtiger Forschungsbereich ist der Vergleich zwischen gesunden Nierenzellen und jenen, die sich später zu Tumorzellen entwickeln. Dabei rückt zunehmend die Epigenetik in den Fokus – also die Regulation von Genen durch chemische „Schalter“. Ein besseres Verständnis dieser epigenetischen Prozesse könnte den Weg zu neuen Therapieansätzen eröffnen.

Ein kleiner Teil der Kinder erleidet nach der ersten Behandlung einen Rückfall. Daher untersuchen Forschende, warum manche Tumoren wiederkehren und gegen Medikamente resistent werden. Ein vielversprechendes Werkzeug sind sogenannte Liquid Biopsies – Bluttests, die Tumor-DNA im Blut nachweisen. Damit lassen sich Rückfälle früh erkennen und präzise, personalisierte Behandlungen einleiten.

Das Ziel: personalisierte Therapien und geringere Nebenwirkungen

Dank großer internationaler klinischer Studien haben sich die Behandlungsergebnisse stetig verbessert. Derzeit wird intensiv an zielgerichteten Therapien gearbeitet, die das Tumorwachstum auf molekularer Ebene bremsen ohne den gesamten Körper zu belasten, wie es bei herkömmlicher Chemotherapie der Fall ist.

Ein weiteres Ziel ist die Suche nach biologischen Markern, die anzeigen, wie aggressiv ein Tumor ist und wie intensiv die Behandlung ausfallen sollte. Langfristig sollen Therapien individuell angepasst werden: Kinder mit günstiger Prognose könnten dadurch schonender behandelt werden, während Hochrisikopatient:innen gezieltere Therapien erhalten.

Die Zukunft der Wilms-Tumor-Behandlung liegt in der präzisen, personalisierten Medizin, also in individuell zugeschnittenen Therapien, die hochwirksam und gleichzeitig schonend sind. Immer häufiger kommen dabei künstliche Intelligenz und Bioinformatik zum Einsatz, um riesige Mengen genetischer Daten zu analysieren. Diese Technologien könnten ermöglichen, mit hoher Genauigkeit vorherzusagen, welche Behandlung für jedes einzelne Kind am besten wirkt und so Heilungsraten bei gleichzeitig besserer Lebensqualität zu erhöhen.

Der Beitrag Wilms-Tumor (Nephroblastom) erschien zuerst auf St. Anna Kinderkrebsforschung.

(Wien, 11. November 2025) Die RNA-Analyse eröffnet faszinierende Einblicke in die Funktionsweise von Zellen – doch die Auswertung der Daten ist komplex und erfordert fundierte Bioinformatik-Kenntnisse. Forschende des CeMM, der Medizinischen Universität Wien und der St. Anna Kinderkrebsforschung haben nun eine Artificial Intelligence (AI) Methode entwickelt, mit der man die Daten in natürlicher Sprache erkunden kann – also auf Englisch mit dem Computer chatten statt zu programmieren. Die Studie wurde in Nature Biotechnology veröffentlicht (DOI 10.1038/s41587-025-02857-9) und zeigt, wie moderne AI Methoden die biomedizinische Forschung effizienter und zugänglicher machen und unser Verständnis von Krankheiten fördern.

Dank fortgeschrittener RNA-Sequenzierungs-Technologie können heute Millionen einzelner Zellen gleichzeitig analysiert werden. So entstehen detaillierte Karten der Genaktivität als Grundlage für unser biologisches Verständnis des menschlichen Körpers und seiner Erkrankungen, und für die Entwicklung neuer Therapien. Doch die Auswertung dieser Daten ist komplex and erfordert ein tiefes biologisches Verständnis sowie die Fähigkeit, einfache Computerprogramme bzw. Skripte für die Datenanalyse zu schreiben.

Wäre es möglich, die Forschenden mit einem intelligenten AI-Assistenten auszustatten, mit dem sie in normaler Sprache über ihre Daten sprechen können, ohne Programmierkenntnisse? Das ist die Idee von CellWhisperer, einem AI-Werkzeug für die Analyse von RNA-Daten, das im Labor von Christoph Bock, Principal Investigator am CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und Professor an der Medizinischen Universität Wien, entwickelt wurde.

CellWhisperer ist eine AI-Methode und Software, die die zellspezifische Gen-Aktivität mit beschreibendem Text für mehr als eine Millionen biologische Proben kombiniert und daraus die biologischen Grundlagen für eine Vielzahl von Zelltypen, Organen und Krankheiten lernt. Über ein Chat-Fenster können Nutzer:innen biologische Fragen zu ihren Daten stellen – ganz ähnlich, als wenn sie mit einem Bioinformatik-Kollegen sprechen würden. CellWhisperer ist Web-basiert und frei zugänglich: https://cellwhisperer.bocklab.org.

Von Genen zu Text – und zurück

Im Kern von CellWhisperer steckt ein multimodales Deep-Learning-Modell. Es wurde darauf trainiert, die Aktivitätsmuster von Genen mit ihren biologischen Funktionen zu verknüpfen. Die dafür verwendeten Informationen stammen aus öffentlich verfügbaren Datenbanken und wurden mit AI-Unterstützung aufbereitet. Auf dieser Basis kann CellWhisperer riesige RNA-Datensätze mit einfachen Textanfragen durchsuchen – zum Beispiel: “Show me immune cells from the inflamed colon of patients with autoimmune diseases”.

Dieses System umfasst auch ein Sprachmodell, das typische Gespräche zwischen Biologen und Bioinformatikern nachbildet. Das Ergebnis: Die Chats mit CellWhisperer fühlen sich an, als würde man mit einem fachkundigen Kollegen sprechen, der die RNA-Daten kennt und biologisches Wissen einbringt. Man kann zum Beispiel nach aktiven Genen in bestimmten Zelltypen und ihrer möglichen biologischen Bedeutung fragen.

„Durch das Training mit experimentellen Daten aus über 20.000 Studien hat CellWhisperer biologische Funktionen von Genen und Zellen gelernt“, erklärt Moritz Schäfer, Co-Erstautor der Studie, ehemaliger Postdoktorand in der Forschungsgruppe von Christoph Bock am CeMM und nun an der Stanford University tätig. „Damit lässt sich das Tool unmittelbar auf neue RNA-Daten anwenden – und macht es deren Analyse viel einfacher und spannender.“

AI als Partner in der biomedizinischen Forschung

Um das wissenschaftliche Potenzial von CellWhisperer zu testen, wurde es zur Analyse der menschlichen Embryonalentwicklung eingesetzt. Mit einfachen Suchanfragen wie „heart“ oder „brain“ identifizierte das Modell wesentliche Phasen, Zelltypen und Gene bei der Entstehung menschlicher Organe. Viele der identifizierten Gene stimmten mit bekannten Markern überein, während andere auf bisher übersehene Kandidaten hinwiesen.

„CellWhisperer erleichtert die biomedizinische Forschung. Es hilft mir zu verstehen, was in den Zellen vor sich geht, die ich untersuche“, sagt Peter Peneder, Co-Erstautor von der St. Anna Kinderkrebsforschung.

„Wissenschaft ist Teamarbeit, und mit CellWhisperer haben wir jetzt einen AIbasierten Forschungsassistenten in unserem Team. CellWhisperer hilft uns besonders dabei, einen ersten Eindruck von neuen Datensätzen zu gewinnen und herauszufinden, wo wir tiefer analysieren sollten. Diese AI unterstützt und stärkt uns als menschliche Wissenschaftler“, betont Christoph Bock.

Der Beitrag KI ermöglicht biologische Datenanalyse im Chat-Dialog mit dem Computer erschien zuerst auf St. Anna Kinderkrebsforschung.

Oktober, 2025 – Die St. Anna Kinderkrebsforschung freut sich bekanntzugeben, dass Ass.-Prof. Dr. Eleni Tomazou und Dr. Sabine Taschner-Mandl die wissenschaftliche Leitung des Instituts übernehmen. Beide sind international anerkannte Expertinnen auf ihrem Gebiet und werden künftig gemeinsam die wissenschaftliche Ausrichtung des Institutes prägen. Mit ihrer komplementären Expertise und ihrem gemeinsamen Engagement für die Erforschung von Krebserkrankungen im Kindesalter führen sie das Institut in eine neue Phase der Innovation und klinischen Exzellenz.

Die Ernennung folgt auf ihre erfolgreiche Tätigkeit als interimistische wissenschaftliche Direktorinnen. In dieser Zeit konnten sie bereits die Forschungsstrategie des Instituts wesentlich stärken und die interdisziplinäre Zusammenarbeit ausbauen. Die Bestellung markiert ein neues Kapitel in der Geschichte der St. Anna Kinderkrebsforschung – mit dem klaren Ziel, eines Tages alle Krebserkrankungen bei Kindern heilbar zu machen.

„Unser Ziel ist es wissenschaftliche Erkenntnisse direkt in einen Nutzen für junge Patient:innen zu übersetzen“, betont Dr. Sabine Taschner-Mandl. „Durch die Integration innovativer Diagnostik und präziser Therapien in die klinische Praxis wollen wir den dringenden Bedürfnissen von Kindern und Jugendlichen mit Krebserkrankungen gerecht werden. Die St. Anna Kinderkrebsforschung wird also auch in Zukunft eine treibende Kraft in der klinischen Translation und Präzisionsmedizin sein.“

Ass.-Prof. Dr. Eleni Tomazou ergänzt: „Der Schlüssel zu neuen Therapieansätzen ist zu verstehen, wie Krebserkrankungen im Kindesalter entstehen und sich entwickeln. Wir möchten wissenschaftliche Exzellenz fördern und die internationale Führungsrolle der St. Anna Kinderkrebsforschung weiter stärken. Gemeinsam mit dem St. Anna Kinderspital bauen wir Brücken zwischen biomedizinischer Forschung und klinischer Versorgung, zum Wohle krebskranker Kinder.“

Ass.-Prof. Dr. Eleni Tomazou leitet seit 2018 eine Forschungsgruppe in der St. Anna Kinderkrebsforschung, die sich auf pädiatrische Sarkome konzentriert – eine seltene und aggressive Tumorgruppe, die Kinder und Jugendliche betrifft. Ihr Ziel ist, neue Erkenntnisse zu gewinnen, die zu präziseren und weniger belastenden Therapien führen. Dr. Tomazou promovierte am Wellcome-Sanger-Institute und an der University of Cambridge (UK) und absolvierte ihre Postdoc-Ausbildung am Broad Institute und an der Harvard Universität (USA). Für ihre Forschung wurde sie mehrfach ausgezeichnet, unter anderem mit einem ERC Consolidator Grant. Zudem ist sie Assistenzprofessorin für Sarkom-Biologie an der Medizinischen Universität Wien.

Dr. Sabine Taschner-Mandl leitet eine interdisziplinäre Forschungsgruppe an der St. Anna Kinderkrebsforschung, die sich mit Hochrisiko-Neuroblastomen, Metastasenbildung und der Entwicklung diagnostischer und prognostischer Marker für die Präzisionsonkologie beschäftigt. Ihr Team nutzt modernste Technologien wie Einzelzellanalysen, bildgebende Verfahren und KI, um die Plastizität von Tumorzellen und deren Mikroumgebung zu erforschen. Dr. Taschner-Mandl promovierte an der Universität Wien, absolvierte ihre Ausbildung zur Postdoktorandin an der Medizinischen Universität Wien sowie an mehreren führenden internationalen Forschungseinrichtungen. Sie bekleidet führende Funktionen in internationalen Netzwerken, darunter im Executive Board und Biology Committee von SIOPEN, dem Europäischen Netzwerk für Neuroblastomforschung, sowie in der „International Neuroblastoma Risk Group“ (INRG).

„Das neue wissenschaftliche Führungsteam, geprägt von Exzellenz, Zusammenarbeit und klinischer Relevanz, wird den erfolgreichen Weg der St. Anna Kinderkrebsforschung fortsetzen und neue Impulse für die Zukunft setzen“, sagt Univ.-Prof. DDr. Caroline Hutter, Leiterin des Instituts, Ärztliche Leiterin des St. Anna Kinderspitals und Professorin für Pädiatrische Onkologie an der Medizinischen Universität Wien.

Auch der Vorstand der St. Anna Kinderkrebsforschung zeigt sich überzeugt: „Eleni Tomazou und Sabine Taschner-Mandl haben das Institut bereits in ihrer Rolle als interimistische wissenschaftliche Direktorinnen maßgeblich geprägt und wichtige strategische Impulse gesetzt. Mit ihrer offiziellen Bestellung übernehmen sie nun die volle Verantwortung, das Forschungsinstitut in eine erfolgreiche Zukunft zu führen.“

Unter der neuen wissenschaftlichen Leitung wird die St. Anna Kinderkrebsforschung ihr Engagement für Präzisionsonkologie, innovative Diagnostik und biomedizinische Forschung zu Krebserkrankungen im Kindesalter weiter ausbauen und die enge Zusammenarbeit mit dem St. Anna Kinderspital sowie die Einbindung in europäische und internationale Forschungsnetzwerke weiter vertiefen. Dies alles geschieht mit einem gemeinsamen Ziel: die Behandlung und Heilungschancen von krebskranken Kindern weltweit zu verbessern.

Der Beitrag Neue wissenschaftliche Direktion: Eleni Tomazou und Sabine Taschner-Mandl erschien zuerst auf St. Anna Kinderkrebsforschung.

Präzision ist für Immunzellen entscheidend: Natürliche Killerzellen und T-Zellen eliminieren infizierte oder entartete Zellen, indem sie gezielt hochgiftige Partikel freisetzen. Einen tieferen Einblick wie diese sogenannten zytotoxischen Granula freigesetzt werden, gibt nun eine neue Studie des CeMM, der St. Anna Kinderkrebsforschung, der MedUni Wien, der Med Uni Graz, des Universitätsklinikums Bonn (UKB) und der Universität Bonn. In der Fachzeitschrift Science Immunology beschreibt das Team eine unerwartete Verbindung zwischen dem Fettstoffwechsel und der Fähigkeit des Immunsystems auf, seine „tödliche Fracht“ zielgenau abzugeben – und liefert neue Einblicke in Erkrankungen, die durch genetische Defekte verursacht werden.

Unser Immunsystem ist auf spezialisierte Zellen wie natürliche Killerzellen (NK-Zellen) und T-Zellen angewiesen, um gefährliche Eindringlinge wie Viren oder Krebszellen aufzuspüren und zu zerstören. Dazu setzen sie mikroskopisch kleine „Pakete“ frei, die mit hochgiftigen Molekülen gefüllt sind – sogenannte zytotoxische Granula –, welche infizierte oder entartete Zellen abtöten. Zwar konnten durch die Untersuchung von Immunerkrankungen bereits einige Schlüsselmoleküle identifiziert werden, doch weitere Moleküle, die für diesen Freisetzungsmechanismus wichtig sein könnten, sind noch unbekannt.

In ihrer aktuellen Arbeit, erschienen in Science Immunology, präsentiert ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Kaan Boztug, Professor an der MedUni Wien, Forschungsgruppenleiter an der St. Anna Kinderkrebsforschung, Adjunct Principal Investigator am CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin sowie Direktor der Klinik für Pädiatrische Immunologie und Rheumatologie am UKB  und Mitglied vom Exzellenzcluster ImmunoSensation² der Universität Bonn, gemeinsam mit Artem Kalinichenko, Assistenzprofessor an der Medizinischen Universität Graz und ehemaliger Senior Postdoc an der St. Anna Kinderkrebsforschung und am CeMM, sowie Jakob Huemer, ehemaliger PhD-Student am CeMM (beide ehemalige Mitglieder von Kaan Boztugs Forschungsgruppe) eine Entdeckung, die unser Verständnis der Immunabwehr grundlegend erweitert.

Mithilfe von Analysemethoden, die auf der „Genschere“ CRISPR basieren, stellten die Forscher:innen fest, dass eine unerwartete Gruppe an Gene eine zentrale Rolle bei der Freisetzung zytotoxischer Granula in menschlichen NK- und T-Zellen spielen. Überraschenderweise stehen viele dieser Gene in Zusammenhang mit dem zellulären Lipidstoffwechsel. Das Team konnte zeigen, dass bestimmte Lipide dabei helfen, dass wichtige Proteine für die kontrollierte Freisetzung der Granula an ihren korrekten Zielort innerhalb der Immunzellen gelangen – und somit das präzise Ausschalten infizierter oder entarteter Zellen sicherstellen.

Dieser Durchbruch trägt nicht nur zum besseren Verständnis der Funktionsweise von Immunzellen bei, sondern liefert auch neue Erkenntnisse über Krankheiten, die durch genetische Defekte verursacht werden – etwa seltene neurologische Störungen oder angeborene Immundefekte.

„Durch die systematische Erforschung genetischer Signalwege und die Kombination von funktioneller Genomik mit mechanistischen Folgeuntersuchungen haben wir eine neue Gruppe von Genen entdeckt, die die Funktionsweise von T- und NK-Zellen steuern und sowohl virusinfizierte Zellen als auch Tumorzellen abtöten“, sagt Ko-Erstautor Artem Kalinichenko. „Diese Erkenntnisse können helfen, genetische Erkrankungen besser zu diagnostizieren – und langfristig den Weg zu neuen Therapien eröffnen.“

„Es ist faszinierend zu sehen, dass Moleküle, die ursprünglich aus der Neurobiologie bekannt sind und mit dem Fettstoffwechsel und der Fettmodifikation in Verbindung stehen, auch für einen bestimmten Mechanismus der Immunabwehr von entscheidender Bedeutung sind“, ergänzt Jakob Huemer, ebenfalls Ko-Erstautor der Studie. „Unsere Ergebnisse werfen neue Fragen darüber auf, wie gemeinsame zelluläre Signalwege sehr unterschiedliche biologische Systeme beeinflussen.“

„Diese Arbeit zeigt, welches Potential in gemeinschaftlicher, von Neugier getriebener Forschung steckt “, fasst der leitende Autor Kaan Boztug zusammen. „Wir konnten einen völlig unerwarteten Zusammenhang zwischen der Lipidbiologie und der Funktion von Immunzellen aufdecken und damit scheinbar unabhängige biologische Prozesse miteinander verknüpfen. Diese Erkenntnisse werden uns dabei helfen, die Diagnose von Patient:innen mit seltenen Immundefekten zu verbessern, und sind auch für die zukünftige Entwicklung von Ansätzen zur Krebsimmuntherapie relevant.“

Die Studie entstand in enger internationaler Zusammenarbeit mit Forschungsteams aus Österreich, Frankreich, Schweden und Finnland und stellt einen wichtigen Schritt dar, um besser zu verstehen, wie der menschliche Körper Infektionen und Krebs bekämpft.

Die Studie “Protein palmitoylation and sphingolipid metabolism 1 control regulated 2 exocytosis in cytotoxic lymphocytes” wurde veröffentlicht im Science Immunology am 17.10.2025 (DOI: 10.1126/sciimmunol.ado3825)

Partnerinstitute

Die St. Anna Kinderkrebsforschung ist eine internationale und interdisziplinäre Forschungseinrichtung, die das Ziel verfolgt, durch innovative Forschung diagnostische, prognostische und therapeutische Strategien für die Behandlung von an Krebs erkrankten Kindern und Jugendlichen weiterzuentwickeln und zu verbessern. Unter Einbeziehung der spezifischen Besonderheiten kindlicher Tumorerkrankungen arbeiten engagierte Forschungsgruppen auf den Gebieten Tumorgenomik und -epigenomik, Immunologie, Molekularbiologie, Zellbiologie, Bioinformatik und klinische Forschung gemeinsam daran, neueste wissenschaftlich-experimentelle Erkenntnisse mit den klinischen Bedürfnissen der Ärzt*innen in Einklang zu bringen und das Wohlergehen der jungen Patient*innen nachhaltig zu verbessern.

Das CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften ist eine internationale, unabhängige und interdisziplinäre Forschungseinrichtung für molekulare Medizin unter wissenschaftlicher Leitung von Giulio Superti-Furga. Das CeMM orientiert sich an den medizinischen Erfordernissen und integriert Grundlagenforschung sowie klinische Expertise, um innovative diagnostische und therapeutische Ansätze für eine Präzisionsmedizin zu entwickeln. Die Forschungsschwerpunkte sind Krebs, Entzündungen, Stoffwechsel- und Immunstörungen, sowie seltene Erkrankungen und Altern. Das Forschungsgebäude des Institutes befindet sich am Campus der Medizinischen Universität und des Allgemeinen Krankenhauses Wien.

Die Medizinische Universität Wien (kurz: MedUni Wien) ist eine der traditionsreichsten medizinischen Ausbildungs- und Forschungsstätten Europas. Mit rund 8.600 Studierenden ist sie heute die größte medizinische Ausbildungsstätte im deutschsprachigen Raum. Mit mehr als 6.500 Mitarbeiter:innen, 30 Universitätskliniken und zwei klinischen Instituten, zwölf medizintheoretischen Zentren und zahlreichen hochspezialisierten Laboratorien zählt sie zu den bedeutendsten Spitzenforschungsinstitutionen Europas im biomedizinischen Bereich. Die MedUni Wien besitzt mit dem Josephinum auch ein medizinhistorisches Museum.

Das Universitätsklinikum Bonn (UKB) verbindet als eines der leistungsstärksten Universitätsklinika Deutschlands Höchstleistungen in Medizin und Forschung mit exzellenter Lehre. Jährlich werden am UKB über eine halbe Million Patienten ambulant und stationär versorgt. Hier studieren rund 3.500 Menschen Medizin und Zahnmedizin, zudem werden jährlich über 600 Personen in Gesundheitsberufen ausgebildet. Mit rund 9.900 Beschäftigten ist das UKB der drittgrößte Arbeitgeber in der Region Bonn/Rhein-Sieg. In der Focus-Klinikliste belegt das UKB Platz 1 unter den Universitätsklinika in NRW und weist unter den Universitätsklinika bundesweit den zweithöchsten Case-Mix-Index (Fallschweregrad) auf. 2024 konnte das UKB knapp 100 Mio. € an Drittmitteln für Forschung, Entwicklung und Lehre einwerben. Das F.A.Z.-Institut zeichnete das UKB im vierten Jahr in Folge als „Deutschlands Ausbildungs-Champion“ und „Deutschlands begehrtesten Arbeitgeber“ aus. Aktuelle Zahlen finden Sie im Geschäftsbericht unter: geschaeftsbericht.ukbonn.de

An der Medizinischen Universität Graz (Med Uni Graz) forschen, lehren und lernen über 2.500 Mitarbeiter*innen im wissenschaftlichen und nichtwissenschaftlichen Bereich sowie rund 5.000 Studierende gemeinsam mit Innovationsgeist für Gesundheit und Wohlbefinden der Patient*innen. Die Med Uni Graz bildet ein Zentrum der innovativen Spitzenmedizin im Süden Österreichs und ist gleichzeitig attraktiver Lebensraum bzw. Arbeitsplatz für Mitarbeiter*innen sowie Studierende und wesentlicher Teil der Betreuung von Patient*innen am Standort. An der Umsetzung der vielfältigen Vorhaben wirken alle an der Med Uni Graz tätigen Menschen mit: Wissenschafter*innen, Forschende, Ärzt*innen, Studierende, Lehrende und die vielen weiteren Mitarbeiter*innen unterschiedlicher Berufsgruppen verstehen sich als „Pioneering Minds“, die durch ihre tägliche Arbeit und ihr wertschätzendes und offenes Miteinander den Spirit und die Innovationskraft der Med Uni Graz ausmachen.

Der Beitrag Neue Studie: Wie Immunzellen ihre tödliche Fracht abliefern erschien zuerst auf St. Anna Kinderkrebsforschung.

Wie ein neues Modell helfen soll, den Ursprung des Ewing Sarkoms zu entschlüsseln

Krebs bei Kindern entsteht manchmal durch einen genetischen Unfall: Zwei Gene verschmelzen miteinander und erschaffen ein sogenanntes Fusionsonkogen – eine fehlerhafte Anweisung, die das Verhalten einer Zelle grundlegend verändert. Statt ihren normalen Aufgaben nachzugehen, aktiviert sie plötzlich neue Programme, wächst weiter oder bleibt in einem unreifen Zustand stecken. Das Tückische daran ist ihre Spezifität: Sie verursachen nur ganz bestimmte Krebsarten und können nur bestimmte Zelltypen in Krebszellen verwandeln. Genau hier liegt ein großes Problem der Kinderonkologie, denn bei vielen pädiatrischen Krebsarten wissen Forscher*innen bis heute nicht, welche Zelle der eigentliche Ursprung der Krankheit ist.

Das Rätsel um das Ewing-Sarkom

Das Ewing-Sarkom ist einer dieser Krebsarten, die durch ein Fusionsonkogen hervorgerufen wird. Es handelt sich hier um einen besonders aggressiven Tumor der Knochen und Weichteile, der hauptsächlich Kinder und Jugendliche trifft. Seit 40 Jahren hat sich die Standardbehandlung – eine Kombination aus Operation und Chemotherapie – kaum verändert. Die Folgen sind schwerwiegend: Überlebende leiden oft unter chronischen Gesundheitsproblemen und haben ein erhöhtes Risiko, später weitere Krebserkrankungen zu entwickeln.

Trotz des dringenden Bedarfs an neuen Therapien kommen Fortschritte nur schleppend voran, da es an guten und verlässlichen Modellen fehlt. Ohne gute Forschungsmodelle können die Forscher*innen weder verstehen, wie die Krankheit auf molekularer Ebene funktioniert, noch neue Behandlungsmöglichkeiten entwickeln und testen. Ein Grund für das Fehlen dieser Modelle ist, dass nach wie vor unklar ist, aus welchem Zelltyp das Ewing-Sarkom ursprünglich entsteht. Diese „Ursprungszelle“ zu kennen wäre der Schlüssel, um aussagekräftige Modelle zu entwickeln.

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Das Ewing Sarkom von Grund auf verstehen

An diesem Punkt setzt ein neues Forschungsprojekt von Hana Bernhardova an, die mit einem BIF PhD Fellowship in der Gruppe von Dr. Eleni Tomazou arbeitet. Sie verfolgt einen „Build-it-to-Understand“-Ansatz bei dem sie ein Ewing-Sarkom-Modell komplett neu aufbauen möchte.

Ihr Ausgangspunkt sind menschliche pluripotente Stammzellen – wahre „Alleskönner-Zellen“, die sich in jeden beliebigen Zelltyp des menschlichen Körpers verwandeln können. Diese Stammzellen differenziert sie in verschiedene potenzielle Ursprungszellen und testet systematisch, welche davon durch das Ewing-Sarkom-Fusionsprotein tatsächlich zu Krebs werden können.

Warum diese Forschung bahnbrechend sein könnte

Dieser Ansatz könnte endlich das jahrzehntelange Rätsel um die Entstehung des Ewing-Sarkoms lösen. Die Hoffnung ist, dass die junge Forscherin durch die Beobachtung jeden einzelnen Schritts der Krankheitsentwicklung herausfinden kann, was genau in jeder Phase passiert und was die Zellen benötigen, um zur nächsten Stufe überzugehen. Im besten Fall könnten diese Erkenntnisse stadium-spezifische Schwachstellen des Krebses enthüllen, für die man gezielte Medikamente entwickeln könnte.

Darüber hinaus könnte ihre Arbeit das schaffen, was der Ewing-Sarkom-Forschung seit Jahrzehnten fehlt: verlässliche und aussagekräftige Forschungsmodelle. Diese Modelle würden nicht nur ihr eigenes Projekt voranbringen, sondern könnten auch von Wissenschafter*innen weltweit genutzt werden, um die gesamte Ewing-Sarkom-Forschung zu beschleunigen.

Der Beitrag Neues Projekt zu Ewing-Sarkom-Modellen erschien zuerst auf St. Anna Kinderkrebsforschung.

Forscher der St. Anna Kinderkrebsforschung erringen Durchbruch.

Trotz jahrzehntelanger Optimierung von Therapieprotokollen ist die Prognose von akuter myeloischer Leukämie im Kindesalter (pädAML) bei vielen Betroffenen ungünstig. Einem Forschungsteam der St. Anna Kinderkrebsforschung, des CeMM-Forschungszentrums für Molekulare Medizin der ÖAW, der Medizinischen Universität Wien und des St. Anna Kinderspitals gelang es nunmehr, mit Hilfe hochmoderner Bildgebung, molekularer Methoden und computergestützter Datenanalyse ein Verfahren zur frühen Erkennung von Resistenzmechanismen bei pädiatrischer AML zu entwickeln. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Cell Reports Medicine veröffentlicht.

Die akute myeloische Leukämie im Kindesalter (pädiatrische AML, pädAML) ist eine der aggressivsten Krebserkrankungen bei Kindern. Sie entsteht, wenn unreife Vorläuferzellen im Knochenmark durch genetische Veränderungen entarten und ihre normale Reifung zu funktionsfähigen Blutzellen blockiert wird. Stattdessen vermehren sich die fehlerhaften Zellen unkontrolliert, verdrängen die gesunde Blutbildung und führen zu schwerwiegenden Symptomen wie Blutarmut, erhöhter Infektionsanfälligkeit, Blutungsneigung und Organversagen.

Anders als bei der akuten lymphatischen Leukämie, die häufiger bei Kindern vorkommt, ist die pädAML biologisch vielfältiger und teilweise schwerer zu behandeln. Zwar konnte die Überlebensrate durch Fortschritte in der Chemotherapie und Stammzelltransplantation verbessert werden, doch trotz jahrzehntelanger Optimierung von Therapieprotokollen bleibt die Prognose vieler Betroffener unbefriedigend: Ein Teil der Patient:innen spricht nicht auf Standardtherapien an oder erleidet Rückfälle.

Nun zeigt eine in Cell Reports Medicine erschienene Studie, dass sich funktionelle Bildanalysen und molekulare Charakterisierung zu einem Werkzeug verbinden lassen, mit dem sich Therapieresistenzen schon bei der Diagnose erkennen lassen.

Die Arbeit ist das Resultat einer besonders engen Zusammenarbeit der Forschungsteams von Kaan Boztug, Michael Dworzak und Giulio Superti-Furga – ein Schulterschluss zwischen Grundlagenforschung und klinischer Praxis, der mit 585.000 € aus dem FWF-Programm für Klinische Forschung für das Projekt Linking ex-vivo chemosensitivity, treatment and pathway activations for a deeper understanding of pediatric AML (ExTrAct-AML) gefördert wurde. Erstautor Ben Haladik, PhD Student in der Forschungsgruppe von Kaan Boztug, hat mit den Forschenden eine Plattform für die Untersuchung von Wirkstoffen weiterentwickelt, die auf dem am CeMM entwickelten „Pharmacoscopy“-Verfahren für hochauflösende Bildgebung sowie künstlicher Intelligenz und umfassender molekularer Analyse beruht. Anhand von 45 Patient:innenproben konnten sie zeigen, dass sich daraus robuste Vorhersagen über Therapieansprechen und Rückfallrisiko ableiten lassen.

Molekulares Profil als Schlüssel zur Prognose

Leukämiezellen aus Blut- oder Knochenmarksproben werden im Labor mit verschiedenen Medikamenten behandelt und anschließend wird unter dem Mikroskop beobachtet, ob sie absterben oder dagegen resistent sind. Das passiert im großen Maßstab und voll automatisiert: Mit Hilfe von Deep-Learning-Algorithmen wird der Effekt jedes Wirkstoffs in hunderttausenden Zellen parallel analysiert. Kombiniert mit genetischen und epigenetischen Daten ergibt sich ein detailliertes „Chemosensitivitätsprofil“.

Durch bekannte Wirkstoffe angreifbar

Dabei zeigten sich klare Unterschiede zwischen den Risikogruppen und sogar Subpopulationen von Zellen, die sich einer Standardtherapie entziehen. Besonders auffällig war eine stammzellähnliche Form der Leukämie, die sich gegenüber herkömmlicher Chemotherapie unempfindlich zeigte, jedoch durch neue Kombinationen aus bekannten Wirkstoffen wie BCL2- und MDM2-Inhibitoren oder HDAC-Hemmern angreifbar war. Die Ergebnisse zeigen, dass die Therapieprognose für kindliche AML durch solche funktionellen Analysen weiter verbessert werden kann. Während Mutationen wichtige Hinweise geben, liegt die eigentliche klinische Relevanz in der Frage, wie die Leukämiezellen auf Medikamente reagieren.

Genau hier setzt das neue Verfahren an: Es macht die funktionelle Ebene sichtbar und erlaubt eine direkte Verbindung zwischen molekularem Profil und tatsächlichem Therapieansprechen.

Aus der Forschung in die Klinik

Diese Form der funktionellen Präzisionsmedizin hat das Potenzial, die Behandlung kindlicher AML grundlegend zu verändern. Sie ergänzt die genetische Diagnostik und die Erkennung der minimalen Resterkrankung, die die wichtigsten Werkzeuge zur Risikoeinschätzung darstellen, um eine Ebene, die das Ansprechen auf Medikamente direkt abbilden kann. Damit rückt die Möglichkeit näher, Hochrisiko-Patient:innen bereits bei der Diagnose zu identifizieren und ihnen gezielt neue Therapien zukommen zu lassen.

Erstautor Ben Haladik erklärt die Methodik: „Wir haben eine Verbindung zwischen molekularbiologischen Analysen, bioinformatischen Methoden und Künstlicher Intelligenz geschaffen, die eine Basis für weitere Forschungen für bessere Behandlungsmethoden sein dürfte.“

Kaan Boztug, Senior- und korrespondierender Autor der Studie, sieht die Studie auch als gesellschaftlichen Auftrag für die Zukunft. „Unsere Studie ist die erste, die zeigt, dass solche ex-vivo Medikamententests uns helfen können, frühzeitig Patient:innen zu identifizieren, bei denen die Leukämie-Zellen besonders resistent sind gegen die Standardtherapie. Insbesondere für solche Patient:innen können wir die Methode dann nutzen, um zielgerichtete Therapieoptionen für Patient: innen mit pädiatrischer AML zu finden. – Mit unserer Studie positionieren wir uns auch in einem bisher wenig beachteten Bereich – der Anwendung von KI für die Kinderkrebsforschung – als bedeutenden Player in der europäischen Kinderkrebsforschung.“

Ein Meilenstein

„Wir am CeMM haben mit Pharmacoscopy einen bildbasierten Ansatz für funktionelle Einzelzell-Präzisionsmedizin entwickelt – eine Technologie, die echte personalisierte Medizin in der Krebsbehandlung ermöglicht. Dies wurde in der nun erschienen Studie weiterentwickelt und erstmals erfolgreich für die Diagnose von pädiatrischer AML in der Klinik getestet. Ein wichtiger Meilenstein, um derartige Verfahren in größerem Maßstab zum Nutzen pädiatrischer Patient:innen einzusetzen“, so Giulio Superti-Furga, co-Seniorautor der Studie.

„Die Ergebnisse unserer Studie eröffnen einen völlig neuen Zugang zur Behandlung der pädiatrischen AML. Indem wir Resistenzen bereits bei der Diagnose erkennen können, schaffen wir die Grundlage dafür, Therapien in Zukunft deutlich gezielter und individueller einzusetzen. Das bedeutet, dass wir Hochrisikopatient:innen frühzeitig identifizieren und ihnen passgenauere Behandlungsstrategien anbieten können. Ein entscheidender Schritt hin zu nachhaltig besseren Heilungschancen,“ ergänzt Michael Dworzak, Leiter der Forschungsgruppe „Immundiagnostik“ an der St. Anna Kinderkrebsforschung und stellvertretender Ärztlicher Direktor am St. Anna Kinderspital.

Die nun vorgelegten Ergebnisse beruhen auf einer retrospektiven Kohorte. Der nächste Schritt sind prospektive klinische Studien, in denen die Methode in Echtzeit angewendet und mit dem tatsächlichen Krankheitsverlauf abgeglichen wird.

Publikation

Haladik B, Maurer-Granofszky M, Zoescher P, Jimenez-Heredia R, Frohne A, Segarra-Roca A, Casey C, Kartnig F, Giuliani S, Rashkova C, Repiscak P, Dworzak MN, Superti-Furga G, Boztug K. Image-based drug screening combined with molecular profiling identifies signatures and drivers of therapy resistance in pediatric AML. Cell Rep Med. 2025 Aug 19:102304. doi: 10.1016/j.xcrm.2025.102304

Der Beitrag Bessere Therapieauswahl bei kindlicher Leukämie erschien zuerst auf St. Anna Kinderkrebsforschung.

Ende der 1990er Jahre standen Kinderärzt*innen vor einem Dilemma. Zwar war die akute lymphoblastische Leukämie (ALL) vom Todesurteil zur heilbaren Krankheit geworden (90% der Kinder überlebten bereits), doch dieser Erfolg hatte einen hohen Preis: Viele Kinder erhielten intensive Chemotherapien, die sie gar nicht brauchten. Das Gießkannenprinzip „alle gleich behandeln“ führte zur Überbehandlung von Patient*innen mit niedrigem Rückfallsrisiko und zur Unterbehandlung von Hochrisikofällen.

Die entscheidende Frage lautete: Wie erkennen wir, welches Kind welche Behandlungsintensität braucht?

Der wissenschaftliche Durchbruch: Die Messung der Minimale Resterkrankung

Forscher*innen der St. Anna Kinderkrebsforschung verwendeten eine ganz besondere Methode: die Messung der minimaler Resterkrankung (MRD). Mit dieser Technik kann eine einzige Leukämiezelle unter 10.000 gesunder Zellen aufgespürt werden – das ist weit genauer als über ein herkömmliches Mikroskop.

Die Idee war simpel: Messen wir diese molekularen Spuren zu zwei kritischen Zeitpunkten der Behandlung – nach 33 Tagen und nach 78 Tagen – so können wir am Vorhandensein dieser Krebsreste erkennen, ob ein*e Patient*in wirklich geheilt ist oder ob die Krankheit zurückkehren könnte.

Rund Zehn Jahre Vorbereitung: Von der Idee zur Anwendung

Die AIEOP-BFM ALL 2000 Studie war das Ergebnis jahrzehntelanger Forschungsarbeit in enger Zusammenarbeit zwischen der Associazione Italiana di Ematologia e Oncologia Pediatrica (AIEOP) und der deutsch-österreichischen-schweizerischen Berlin-Frankfurt-Münster (BFM) Studiengruppe, von der auch die St. Anna Kinderkrebsforschung ein Teil ist. Um die Aussagekraft der MRD-Messungen zu beweisen, führten die Forscher*innen zunächst eine verblindete Studie durch: In der ALL-BFM 1990 Studie analysierten sie systematisch MRD-Werte, ohne diese Ergebnisse für Behandlungsentscheidungen zu verwenden. Die behandelnden Ärzt*innen erhielten bewusst keinen Zugang zu diesen Daten, um eine unbeeinflusste Referenzgruppe zu schaffen. Diese methodisch saubere Herangehensweise war entscheidend: Sie bewies, dass MRD-negative Patient*innen nur 2% Rückfallrisiko hatten, während MRD-hochpositive Patient*innen zu 75% einen Rückfall erlitten.

Die Unterschiede waren so deutlich, dass sie die internationale Forschungsgemeinschaft überzeugten und 1999 die erste große Studie startete, die MRD als wichtigsten Stratifizierungsfaktor einsetzte.

Die Studie in Aktion: Präzision statt Vermutung

Zwischen Juni 1999 und Dezember 2009 behandelten österreichische Kinderärzt*innen 608 Kinder und Jugendliche nach dem neuen MRD-basierten Protokoll.

Das Protokoll teilte alle Patient*innen basierend auf ihren MRD-Werten in drei Gruppen ein:

• MRD-Standardrisiko (29% der Patient*innen): Keine nachweisbaren Leukämiezellen nach 33 Tagen (nach Abschluss der Induktionstherapie). Diese Kinder erhielten weniger intensive Behandlungen.
• MRD-Zwischenrisiko (68% der Patient*innen): Niedrige Mengen an Restzellen am Tag 33. Sie bekamen eine mittlere Behandlungsintensität.
• MRD-Hochrisiko (4% der Patient*innen): Hohe Mengen an verbliebenen Leukämiezellen am Tag 78 (nach Abschluss der Konsolidierungstherapie). Diese Kinder benötigten die intensivste Therapie.

Die Behandlung: Personalisiert statt einheitlich

Das neue Protokoll kombinierte für alle Patient*innen eine intensive fünfwöchige Einleitungsbehandlung (Induktionstherapie) mit vier verschiedenen Chemotherapie-Medikamenten. Bereits hier testeten die Forscher*innen eine wichtige Frage: Wirkt das Kortikosteroid Dexamethason besser als das bisherige Standardmedikament Prednison? Da beide Wirkstoffe ähnlich wirken und als gleichwertig galten, erhielt zufällig die eine Hälfte der Patient*innen Dexamethason, die andere Hälfte Prednison.

Danach erfolgte eine vierwöchigen Vertiefungsphase (Konsolidierung), die die erreichte Remission stabilisieren sollte. Je nach Risikogruppe folgten weitere Behandlungsblöcke – aber erst nach einer bewussten Erholungspause für den Körper. So stellte man sicher, dass die erneute intensive Chemotherapie-Phase auch jene Krebszellen erwischte, die sich in schwer erreichbaren Körpernischen versteckt hatten.

Die Revolution: Zahlen, die Leben retten

Die Ergebnisse nach sieben Jahren übertrafen alle Erwartungen. Die Gesamtüberlebensrate lag bei 91%, die Rückfallrate bei nur 11%. Doch die wirkliche Revolution zeigte sich in den Details:

• MRD-Standardrisiko: 98% Überlebensrate, nur 6% Rückfälle
• MRD-Zwischenrisiko: 95% Überlebensrate, 13% Rückfälle
• MRD-Hochrisiko: 83% Überlebensrate, 29% Rückfälle

Fast einem Drittel der jungen Patient*innen konnte durch diesen personalisierten Therapieansatz eine intensive Chemotherapie erspart bleiben: Gleich gute Heilungschancen bei weniger Nebenwirkungen und weniger Langzeitfolgen.

Auch der Medikamentenvergleich zeigte wichtige Ergebnisse: Dexamethason erzielte insgesamt bessere Ergebnisse als Prednison, allerdings mit mehr Nebenwirkungen. Bei den intensiveren Protokollen stellte sich heraus, dass „mehr“ nicht automatisch „besser“ bedeutete.

Von Österreich in die Welt

Die AIEOP-BFM ALL 2000 Studie veränderte die internationale Behandlung der ALL bei Kindern grundlegend. MRD-basierte Risikostratifizierung wurde zum Standard in allen nachfolgenden Studien.

Heute profitieren Kinder weltweit von diesen Erkenntnissen. Die Studie zeigt eindrücklich, wie klinische Forschung funktioniert: als systematische Brücke zwischen Laborentdeckungen und besseren Behandlungen.

Der Beitrag Rückblick: Revolution in der ALL-Behandlung durch klinische Studie erschien zuerst auf St. Anna Kinderkrebsforschung.

Jedes dritte Kind mit akuter myeloischer Leukämie erlebt einen Rückfall – ein Problem, das Christina Horstmann von der St. Anna Kinderkrebsforschung mit einem innovativen Ansatz lösen will: Sie untersucht welche Zinkfinger-Proteine eine Rolle in der Krankheitsentwicklung spielen könnten. Dies könnte einen Weg für die Entwicklung neuer Medikamente oder Therapieformen ebnen.

Was ist AML und warum ist sie so gefährlich?

Die akute myeloische Leukämie, kurz AML, ist eine aggressive Form des Blutkrebses, die sowohl Kinder als auch Erwachsene betreffen kann. Bei dieser Erkrankung können sich die sogenannten myeloischen Vorläuferzellen nicht mehr normal weiterentwickeln. Diese Zellen sollten eigentlich zu wichtigen Blutzellen wie weißen Blutkörperchen, roten Blutkörperchen oder Blutplättchen reifen. Stattdessen kommt es zur deren unkontrollierten Vermehrung und Ansammlung im unreifen Zustand, wodurch die die normale Blutbildung gestört wird.

Heterogene Struktur erschwert Behandlung

Insgesamt 15-20 Prozent der an Leukämie erkrankten Kinder sind auf diese aggressive Leukämieform zurückzuführen. Die gute Nachricht: Die Medizin hat in den letzten Jahren bedeutende Fortschritte bei der Behandlung von AML gemacht. Moderne Therapieansätze haben die Heilungschancen deutlich verbessert. Doch trotz dieser Erfolge erleiden noch immer 30% der betroffenen Kinder Rückfälle.

Die hohe Rückfallrate zeigt, warum die Entwicklung zielgerichteter Therapien so wichtig ist. AML ist eine äußerst heterogene Krankheit, bei der zahlreiche Gene von Mutationen betroffen sind. Dies führt zur Fehlregulation von vielen zellulären Vorgängen. Diese molekulare Vielfalt erschwert eine wirksame Behandlung und verdeutlicht den Bedarf an neuen, zielgerichteten Therapieansätzen. Was bei einem Patienten funktioniert, wirkt bei einem anderen möglicherweise nicht.

Neues Projekt erforscht molekularer Basis

Hier kommt Christina Horstmann ins Spiel. Sie ist PhD-Studentin in der Gruppe von Florian Grebien an der St. Anna Kinderkrebsforschung. In ihrem neuen Projekt widmet sie sich einer besonders interessanten Proteinfamilie: den Zinkfinger-Proteinen. Diese gehören zu einer der größten Proteinfamilien überhaupt und spielen eine wichtige Rolle in einer Vielzahl von zellulären Prozessen.

Der Fokus liegt dabei auf den sogenannten Domänen dieser Proteine. Wenn ein Protein ein Lego-Konstrukt wäre, dann könnte man sich die Domänen als einzelnen Lego-Bausteine vorstellen. Anders gesagt: Eine Domäne ist eine kleine, stabil gefaltete Struktur innerhalb eines Proteins.

Warum Zinkfinger-Proteine so wichtig sind

Zinkfinger-Proteine sind Multitalente in unseren Zellen. Ihre namensgebenden Zinkfinger-Domänen geben ihnen nicht nur ihre Struktur und Funktion, sondern ermöglichen es ihnen auch, an verschiedenen zellulären Prozessen mitzuwirken. Sie können beispielsweise epigenetische Prozesse regulieren, beim Proteinabbau helfen oder bei der Signalübertragung innerhalb der Zelle eine Rolle spielen.

Wenn diese Prozesse gestört werden, so kann dies zur Entwicklung von AML beitragen. Obwohl bereits bekannt ist, dass Zinkfinger-Proteine eine Rolle bei der AML-Entwicklung spielen, hat sich bisher noch keine Studie gezielt auf die Domänenebene dieser Proteine konzentriert – genau hier setzt das innovative Forschungsprojekt an.

Das Ziel: Von der Grundlagenforschung zur Therapie

Ziel ist es Zinkfinger-Proteine zu identifizieren, deren Domänen eine Schlüsselrolle bei der AML-Entwicklung spielen. Ist dieses Protein einmal gefunden, könnte es als Angriffspunkt für neue Therapien dienen. Diese Herangehensweise ist besonders vielversprechend, da sie das Potenzial hat, gezielt in die Krankheitsentstehung einzugreifen, anstatt nur die Symptome zu behandeln.

Der Zinkfinger-Screen: Ein cleveres Experiment erklärt

Um dies zu erreichen, werden gezielt Gensequenzen verändert, die für bestimmte Proteine oder Domänen kodieren. Man spricht von einem „Knock-out“ oder einer Modifikation. Dafür bringt man eine Bibliothek von spezifischen genetischen Sequenzen in Zellen ein, mit deren Hilfe die Kodierung von Proteinen oder ihren Zinkfinger-Domänen gezielt ausgeschalten werden kann. In einem Screening-Ansatz kann man schließlich herausfinden, ob Zellen durch das Ausschalten von einzelnen Domänen schneller wachsen oder am Wachstum gehindert werden.

Was das Überleben der Zellen verrät

Aus dem Schicksal der Zellen lassen sich wichtige Rückschlüsse ziehen: Welche Proteine oder spezifischer welche Zinkfinger-Domänen sind für das Überleben und Wachstum der Krebszellen verantwortlich? Besonders interessant wird es, wenn die Modifizierung eines Genes dazu geführt hat, dass sich die Krebszelle nicht mehr weiter vermehrt. Diese könnten in Zukunft als therapeutische Angriffspunkte dienen.

Der große Vorteil von diesem Ansatz liegt darin, dass er sehr zielgerichtet ist: Im Gegensatz zu sogenannten Genom-weiten Screens, bei denen sämtliche Gene des Genoms ausgeschaltet werden, konzentriert sich Christina‘s Projekt auf die spezifische Familie der Zinkfinger-Proteine und deren Domänen. Diese fokussierte Herangehensweise soll neue Einblicke auf molekularer Ebene liefern, welche in Zukunft die Entwicklung von zielgerichteten Therapieformen ermöglichen könnten,

Ein Blick in die Zukunft der AML-Behandlung

Dieses Projekt zeigt, wie wichtig es ist, Krebs auf molekularer Ebene zu verstehen. Jede neue Erkenntnis über die Rolle von Proteinen und deren Proteindomänen, wie im Fall der Zinkfinger bringt uns einem Ziel näher: einer Welt, in der auch Kinder mit AML eine gesunde Zukunft haben.

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Der Beitrag Neues Projekt zum Thema AML erschien zuerst auf St. Anna Kinderkrebsforschung.