(Wien, 17.09.2026) – Die Behandlung von Leukämie im Kindesalter erfordert häufig eine intensive Chemotherapie, die das Immunsystem stark schwächen und das Risiko lebensbedrohlicher Infektionen erhöhen kann. Eine internationale klinische Studie unter Beteiligung der Clinical Trials Unit, geleitet von Andishe Attarbaschi, an der St. Anna Kinderkrebsforschung und dem St. Anna Kinderspital, zeigt nun eine weniger intensive Behandlungsoption für Kinder und Jugendliche mit Hochrisiko-B-Zell-akuter lymphatischer Leukämie: Werden zwei Zyklen hochdosierter Chemotherapie durch die Immuntherapie Blinatumomab ersetzt, verbessern sich die Behandlungsergebnisse und die Zahl schwerer Infektionen sinkt deutlich.

Die Behandlung von Leukämie im Kindesalter hat sich in den vergangenen Jahrzehnten deutlich verbessert. Jedoch ist bei der Behandlung der Hochrisiko-Leukämien weiterhin eine intensive Chemotherapie erforderlich. Diese kann den Körper stark belasten und das Immunsystem erheblich schwächen. Dadurch sind Patient:innen während der Behandlung besonders anfällig für schwere und potenziell lebensbedrohliche Infektionen.

Eine internationale klinische Studie unter der Leitung von Martin Schrappe am Universitätsklinikum Schleswig-Holstein in Kiel und unter Beteiligung der Clinical Trials Unit der St. Anna Kinderkrebsforschung und des St. Anna Kinderspitals, die die Studie in Österreich koordinierten, zeigt nun, dass zwei intensive Chemotherapiezyklen durch den bispezifischen Antikörper Blinatumomab ersetzt werden können.

Dieser Ansatz verbesserte die Behandlungsergebnisse bei Kindern und Jugendlichen mit Hochrisiko-B-Zell-akuter lymphatischer Leukämie und reduzierte gleichzeitig die Zahl schwerer Infektionen deutlich. Die Studie zeigt damit, dass weniger Chemotherapie nicht zwangsläufig eine weniger wirksame Behandlung bedeutet. Die Ergebnisse wurden im renommierten New England Journal of Medicine veröffentlicht.

Immuntherapie übernimmt eine größere Rolle

Blinatumomab ist ein therapeutischer bispezifischer Antikörper, der sich in den vergangenen Jahren als wichtige Ergänzung zur Chemotherapie bei B-Zell-akuter lymphatischer Leukämie (B-ALL) etabliert hat. Er fungiert als Brücke zwischen Leukämiezellen und dem körpereigenen Immunsystem: Indem Blinatumomab an den Marker CD19 auf der Oberfläche der Leukämiezellen bindet, hilft es Immunzellen dabei, die Krebszellen zu erkennen und zu zerstören. Die zusätzliche Gabe von Blinatumomab zur herkömmlichen Chemotherapie hat die Behandlungsergebnisse bei Patient mit Hochrisiko-Leukämie bereits verbessert. Dennoch erhielten die Patient weiterhin eine sehr intensive Chemotherapie, und behandlungsbedingte Komplikationen wie schwere Infektionen blieben ein großes Problem.

In der neuen Studie untersuchten die Forschenden, ob Blinatumomab Teile dieser intensiven Chemotherapie ersetzen kann. Insgesamt wurden 705 Patient mit Hochrisiko-B-Zell-akuter lymphatischer Leukämie nach dem Zufallsprinzip zwei Gruppen zugeteilt. Eine Gruppe erhielt im Rahmen der Konsolidierungstherapie standardmäßig zwei Zyklen hochdosierter Chemotherapie. In der zweiten Gruppe wurden diese beiden Chemotherapiezyklen durch zwei Zyklen Blinatumomab ersetzt.

Entscheidend ist: Die Reduktion der Chemotherapie verbesserte die Behandlungsergebnisse und halbierte die Rückfallrate. Gleichzeitig sank die Häufigkeit klinisch relevanter Infektionen deutlich – von 69,4 Prozent bei Patient, die Chemotherapie erhielten, auf 22,8 Prozent bei jenen, die mit Blinatumomab behandelt wurden.

Die Ergebnisse zeigen, dass der Ersatz eines Teils der intensiven Chemotherapie durch Immuntherapie die behandlungsbedingte Toxizität deutlich verringern kann. Gleichzeitig erhält das Immunsystem mehr Gelegenheit, sich zu erholen und Infektionen zu bekämpfen.

„Die Therapie unserer Patient:innen zu reduzieren, kann eine große Herausforderung sein, da dadurch möglicherweise unsere Fähigkeit beeinträchtigt wird, die Krebserkrankung zu kontrollieren“, sagt Andishe Attarbaschi, Leiter der Clinical Trials Unit an der St. Anna Kinderkrebsforschung und Mitgestalter der Studie. „Unsere Ergebnisse zeigen jedoch, dass der Ersatz von Chemotherapie durch Immuntherapie sicher und hochwirksam ist. Dadurch können wir die Behandlungstoxizität deutlich reduzieren und gleichzeitig die Leukämie besser kontrollieren.“

Die vom AIEOP-BFM-ALL-2017-Konsortium koordinierte Studie umfasste Forschende und Patient:innen aus Australien, Österreich, Tschechien, Deutschland, Israel, Italien, der Slowakei und der Schweiz. Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, zukünftige Behandlungsstrategien für Kinder und Jugendliche mit Hochrisiko-B-Zell-akuter lymphatischer Leukämie weiterzuentwickeln.

Publikation

Schrappe, M., Locatelli, F., Valsecchi, MG., Zugmaier, G., Vossen-Gajcy, M., Starý, J., Attarbaschi, A., Möricke, A., Bourquin, JP., Barbaric, D., Elitzur, S., Silvestri, D., Kolenova, A., Dalla Pozza, L., Bodmer, N., Stanulla, M., Alten, J., Zaman, F., Bergmann, A., Cazzaniga, G., Brüggemann, M., Buldini, B., Köhler, R., Fazio, G., Rössig, C., Sramkova, L., Parasole, R., Hunsdörfer, P., Putti, MC., Borkhardt, A., Fagioli, F., Bettini, LR., Poyer, F., von Stackelberg, A., Vinti, L., Conter, V., Zimmermann, M., Rizzari, C., Cario, G., Biondi, A. Blinatumomab Replacing Chemotherapy in Pediatric Acute Lymphoblastic Leukemia. New England Journal of Medicine (2026). DOI: https://doi.org/10.1056/NEJMoa2604166

Förderung:

• Deutsche Krebshilfe e. V. Bonn, Germany (Project No. 70112517)
• AIRC (IG 2017-20564) (Italy)
• Fondazione Maria Letizia Verga and Fondazione Tettamanti, Monza (Italy)
• Fondazione Città della Speranza, Padova (Italy)
• Israel Cancer Association and the Chaim Association
• Ministry of Health of the Czech Republic, Grant No.: NU23-05-00353 and MH CZ

Press Release

Der Beitrag Weniger Chemotherapie, weniger Infektionen: Immuntherapie verbessert die Behandlung von Hochrisiko-Leukämie bei Kindern erschien zuerst auf St. Anna Kinderkrebsforschung.

Neue Therapien, internationale Forschung und der direkte Weg vom Labor zum Krankenbett geben Hoffnung für krebskranke Kinder.

(Wien, September 2026). Jedes Jahr erkranken europaweit rund 35.000 Kinder und Jugendliche an Krebs, in Österreich etwa 300 bis 350. Hinter jeder Diagnose steht eine Familie, deren Leben sich von einem Tag auf den anderen grundlegend verändert. Der Childhood Cancer Awareness Month im September macht weltweit auf die besonderen Herausforderungen bei kindlichen Krebserkrankungen aufmerksam und unterstreicht die zentrale Botschaft: Forschung, Zusammenarbeit und innovative Therapien sind entscheidend.

Forschung als Hoffnungsträger

Der September erinnert daran, warum Kinderkrebsforschung unverzichtbar bleibt: Mehr Kinder überleben als je zuvor. Jetzt geht es darum, Rückfälle zu verhindern, Therapien zielgerichteter zu gestalten und Langzeitfolgen zu reduzieren. Das ist der Kern der aktuellen Forschung.

Dank jahrzehntelanger Forschung können heute mehr als 80 Prozent der betroffenen Kinder in manchen Ländern langfristig geheilt werden. Gleichzeitig stehen Wissenschaft und Medizin vor neuen Herausforderungen. Therapien sollen nicht nur wirksam, sondern auch schonend sein, Rückfälle frühzeitig erkannt und besonders aggressive Tumoren gezielt behandelt werden. Genau hier setzt die moderne Kinderkrebsforschung und -behandlung an.

Der internationale Kinderkrebsmonat entstand in den 1990er-Jahren auf Initiative betroffener Familien und wird heute weltweit von Forschungseinrichtungen, Kliniken, Patientenorganisationen und internationalen Organisationen genutzt, um das Bewusstsein für Kinderkrebs zu stärken und die Entwicklung neuer Diagnose- und Behandlungsmöglichkeiten voranzutreiben.

„Kinder sind keine kleinen Erwachsenen – das gilt ganz besonders in der Krebsmedizin. Kindliche Tumore haben eine eigene Biologie und brauchen daher speziell auf Kinder und Jugendliche zugeschnittene Diagnostik und Therapien. Für uns in der Klinik ist die enge Verbindung mit der Forschung deshalb entscheidend: Nur wenn wir die Besonderheiten dieser Erkrankungen immer besser verstehen, können wir Behandlungen gezielter weiterentwickeln und gleichzeitig die Belastungen und möglichen Langzeitfolgen für unsere jungen Patientinnen und Patienten reduzieren“, sagt Prof. DDr. Caroline Hutter, Ärztliche Direktorin des St. Anna Kinderspitals und Institutsleiterin der St. Anna Kinderkrebsforschung.

Brücke zwischen Labor und Klinik

Die moderne Kinderkrebsforschung verfolgt heute ein klares Ziel: Erkenntnisse aus dem Labor schnell in neue Diagnoseverfahren und Behandlungen für Patient:innen zu überführen. Dieser translationale Ansatz verbindet Grundlagenforschung, molekulare Diagnostik und klinische Anwendung eng miteinander.

An der St. Anna Kinderkrebsforschung arbeiten Wissenschafter:innen unterschiedlichster Disziplinen gemeinsam daran, die biologischen Ursachen kindlicher Tumoren besser zu verstehen, Rückfälle früher zu erkennen und neue zielgerichtete Therapien zu entwickeln. Die enge Zusammenarbeit mit dem St. Anna Kinderspital ermöglicht es, wissenschaftliche Erkenntnisse unmittelbar in die klinische Praxis einfließen zu lassen.

„Kinderkrebsforschung beginnt mit der Frage, warum ein Tumor entsteht, wie er sich entwickelt und weshalb manche Patient:innen auf eine Therapie ansprechen, andere aber nicht. Je besser wir die biologischen Mechanismen kindlicher Tumoren verstehen, desto gezielter können wir neue diagnostische und therapeutische Ansätze entwickeln. Unser Ziel ist es, diese Erkenntnisse aus dem Labor möglichst rasch in die klinische Anwendung zu bringen und damit die Behandlung von Kindern mit Krebs nachhaltig zu verbessern“, sagt Dr. Sabine Taschner-Mandl, Wissenschaftliche Direktorin der St. Anna Kinderkrebsforschung.

Seltene Erkrankungen fordern Zusammenarbeit

Viele Kinderkrebsarten gehören zu den seltensten Erkrankungen überhaupt. Für einzelne Tumorarten gibt es weltweit oft nur wenige hundert Neuerkrankungen pro Jahr. Internationale Forschungsnetzwerke und die Zusammenarbeit mit kinderonkologischen Kliniken sind deshalb unverzichtbar, um ausreichend Wissen zu gewinnen und neue Therapien zu entwickeln.

„Wenn Forschende weltweit Daten, Technologien und Wissen teilen, können wir auch für seltene Tumorarten neue Therapien entwickeln und die Heilungschancen weiter verbessern. An unserem Forschungsinstitut leiten wir klinische Studien, in denen Forschungsdaten von Tausenden an Krebs erkrankten Kindern aus ganz Europa zusammengeführt und ausgewertet werden, um neue Erkenntnisse für die Entwicklung besserer Behandlungsmöglichkeiten zu gewinnen“, ergänzt Ass.-Prof. Dr. Eleni Tomazou, Wissenschaftliche Direktorin der St. Anna Kinderkrebsforschung.

September als Auftakt einer Forschungsserie

Im Rahmen des Childhood Cancer Awareness Month möchte die St. Anna Kinderkrebsforschung Einblicke in aktuelle Forschungsprojekte geben. Im Mittelpunkt stehen innovative Modelle zur Entstehung von Tumoren, neue Verfahren zur frühzeitigen Erkennung von Rückfällen, moderne Genomforschung sowie Ansätze der Präzisionsmedizin, die das Potenzial haben, die Behandlung von Kindern mit Krebs nachhaltig zu verändern.

Jede wissenschaftliche Erkenntnis bringt das gemeinsame Ziel einen Schritt näher: Kein Kind soll mehr an Krebs sterben oder unter den Folgen seiner Behandlung leiden. Genau darum geht es im Childhood Cancer Awareness Month: Forschung soll dazu beitragen, Kinderkrebs besser zu verstehen, gezielter zu behandeln und die Heilungschancen weiter zu verbessern.

Über die St. Anna Kinderkrebsforschung

Die St. Anna Kinderkrebsforschung (St. Anna Children’s Cancer Research Institute, St. Anna CCRI) ist eine internationale und interdisziplinäre Forschungseinrichtung mit dem Ziel, durch innovative Forschung diagnostische, prognostische und therapeutische Strategien zur Behandlung krebskranker Kinder und Jugendlicher kontinuierlich weiterzuentwickeln und zu optimieren. Unter Berücksichtigung der spezifischen Besonderheiten pädiatrischer Tumorerkrankungen arbeiten spezialisierte Forschungsgruppen in den Bereichen Tumorgenomik und -epigenomik, Immunologie, Molekularbiologie, Zellbiologie, Bioinformatik und klinische Forschung eng zusammen, um neueste wissenschaftlich-experimentelle Erkenntnisse mit den klinischen Anforderungen der behandelnden Ärzt:innen zu verbinden und das Wohlergehen der jungen Patient:innen nachhaltig zu fördern.

www.ccri.at www.kinderkrebsforschung.at

Über das St. Anna Kinderspital

Das St. Anna Kinderspital zählt insbesondere in der Behandlung kindlicher Blut- und Tumorerkrankungen zu den führenden Zentren Österreichs. Das St. Anna Kinderspital ist gemeinsam mit der Abteilung für Hämostaseologie der Universitätsklinik für Kinder- und Jugendheilkunde in Wien zudem das einzige Expertisezentrum für pädiatrische nicht-maligne Hämatologie und Hämostaseologie in Österreich.

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(Wien, 24.06.2026) – Spontane genetische Mutationen können die normale Blutbildung stören und zu Leukämie im Kindesalter führen. Neben diesen erworbenen Mutationen können auch vererbte genetische Varianten das Leukämierisiko erhöhen, doch die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen sind bislang noch kaum verstanden. Eine neue Studie zeigt, wie das Protein ARID5B die Genexpression steuert, um die Entwicklung von B-Zellen zu sichern, und wie genetische Varianten, die mit ARID5B assoziiert sind, zur Anfälligkeit für Leukämie beitragen könnten. Die in „Nucleic Acids Research“ veröffentlichte Studie liefert die erste detaillierte Charakterisierung der Funktion von ARID5B und bietet neue Einblicke darin, wie dessen Verlust das Risiko für die Entwicklung einer B-Zell-Leukämie bei Kindern erhöhen kann.

Einfach erklärt
– Vererbte genetische Mutationen, die die normale Blutbildung stören und eine Prädisposition für Leukämie im Kindesalter begünstigen können, sind nach wie vor kaum erforscht.
– Diese Erkenntnisse weisen auf einen bislang unbekannten molekularen Mechanismus hin, der die Prädisposition für Leukämie bei Kindern begünstigt.
– Das Protein ARID5B schützt die Entwicklung von B-Zellen und kleine Varianten dieses Proteins könnten zur Anfälligkeit für Leukämie beitragen.

Die Leukämie entsteht wie auch viele andere Krebserkrankungen im Kindesalter, wenn die normale Entwicklung aus dem Ruder läuft: Genetische Veränderungen verhindern, dass Zellen vollständig ausreifen. Die betroffenen Zellen verbleiben in einem unreifen Zustand und vermehren sich unkontrolliert weiter. Seit Jahrzehnten untersuchen Wissenschafter:innen, wie spontane genetische Mutationen die Entstehung von Leukämie vorantreiben können, allerdings ist das Wissen über vererbte genetische Varianten, die eine Prädisposition für Leukämie darstellen können, nach wie vor lückenhaft.

Insbesondere kleine Varianten, die mit ARID5B assoziiert sind, zählen zu den bedeutendsten Risikofaktoren für die Entstehung der akuten lymphoblastischen B-Zell-Leukämie (B-ALL), dem häufigsten Subtyp der Leukämie im Kindesalter. Welche Funktion ARID5B normalerweise erfüllt – und vor allem, wie es zur Entstehung von Leukämie beiträgt – war bislang jedoch unbekannt.

Eine neue Studie unter der Leitung von Ana Kutschat im Labor von Davide Seruggia an der St. Anna Kinderkrebsforschung (St. Anna CCRI) und am CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften gibt nun Aufschluss darüber. Durch die Kombination fortschrittlicher molekularer Analysen mit KI-basierten Prognosen zur Proteinstruktur und zu Protein-Wechselwirkungen konnten die Forscher:innen erstmals die Funktion von ARID5B entschlüsseln und aufdecken, wie ARID5B möglicherweise die Voraussetzungen für die Entstehung von Leukämie schafft.

Eine enge Partnerschaft

Eines der wichtigsten Ergebnisse der Studie war die Identifizierung der engsten molekularen Partner von ARID5B. Das Team entdeckte einen bisher unbekannten Proteinkomplex, den ARID5B zusammen mit MIER1, C16ORF87 und entweder HDAC1 oder HDAC2 bildet. Mithilfe des KI-basierten Tools AlphaFold sagten die Forscher:innen voraus, wie diese Proteine miteinander interagieren, und lieferten damit wichtige Hinweise auf die Funktionsweise des Komplexes. Sie zeigten außerdem, dass das Entfernen von ARID5B zum Zerfall des gesamten Komplexes führt.

Die Forscher:innen fanden heraus, dass dieser Proteinkomplex an Schlüsselgene bindet, die die Funktion und Entwicklung von B-Zellen steuern. ARID5B fungiert dabei als Brücke: Es rekrutiert HDAC1 und HDAC2, um B-Zell-spezifische Gene zu regulieren.

Fehlt ARID5B, können HDAC1 und HDAC2 diese Aufgabe nicht mehr erfüllen und die Funktion der B-Zellen wird beeinträchtigt. Dies könnte erklären, warum bestimmte ARID5B-Varianten B-Zellen anfälliger dafür machen, sich bei krebsfördernden Mutationen zu Leukämiezellen zu entwickeln. 

Erster Schritt zum Verständnis der Veranlagung für Leukämie

Während die Studie erstmals aufzeigt, wie ARID5B in gesunden Zellen funktioniert, soll in weiteren Untersuchungen geklärt werden, wie bestimmte ARID5B-Varianten das Verhalten von B-Zellen verändern und das Leukämierisiko erhöhen.

„Das ist ein wichtiger erster Schritt“, sagt Ana Kutschat, Erstautorin der Studie. „Jetzt, da wir verstehen, welche Funktion ARID5B normalerweise erfüllt, können wir damit beginnen zu untersuchen, wodurch diese Funktion gestört wird und welche Auswirkungen dies hat.“

Das Verständnis der Rolle von ARID5B bei der Schaffung der Voraussetzungen für die Entstehung von Leukämie könnte zudem neue therapeutische Möglichkeiten eröffnen.

„Das Verständnis der molekularen Mechanismen hinter der Leukämieanfälligkeit hat zwei wesentliche Vorteile: Einerseits identifizieren wir neue Faktoren, die zur Erkrankung beitragen, und erschließen damit neue potenzielle Zielstrukturen für die Therapie“, erklärt Davide Seruggia. „Gleichzeitig gewinnen wir neue Erkenntnisse darüber, wie sich normale B-Zellen entwickeln.“

Zudem unterstreichen die Ergebnisse, dass krebsauslösende Mutationen allein möglicherweise nicht ausreichen, um eine Leukämie auszulösen – vielmehr müssen auch die Zellen zuvor in einem Zustand sein, der die Entstehung der Erkrankung begünstigt.

Publikation

Kutschat, A. P., Frommel, F., Santini, B. L., Müller, S., Batty, P., Awasthi, A., Karbon, G., Superti-Furga, G., Seruggia, D. Leukemia risk factor ARID5B Coordinates HDAC-Mediated Transcriptional Repression. Nucleic Acids Res 44, 224 (2026). https://doi.org/10.1093/nar/gkag628

Finanzierung: Diese Arbeit wurde vom Österreichischen Wissenschaftsfonds (FWF) und vom Europäischen Forschungsrat (ERC) gefördert.

Press Release

Der Beitrag Mechanismus hinter der Anfälligkeit für Leukämie entschlüsselt erschien zuerst auf St. Anna Kinderkrebsforschung.

Vom Informatiker zum Krebsforscher: Florian Halbritter untersucht, wie Fehler in der Entwicklung zu Kinderkrebs führen. Für diese Arbeit wurde er nun von der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) mit dem Johann Wilhelm Ritter von Mannagetta-Preis für Medizin ausgezeichnet. Der Preis würdigt in Österreich tätige Wissenschafter:innen unter 45 Jahren, die herausragende Beiträge zur Krebsforschung geleistet haben.

Halbritter, Principal Investigator an der St. Anna Kinderkrebsforschung, erhält die Auszeichnung für seine bedeutenden Beiträge zum Verständnis, wie Krebserkrankungen im Kindesalter entstehen und wie sie künftig gezielter behandelt werden könnten.

Von Machine Learning zur Krebsforschung

Halbritters Weg in die Biologie war alles andere als gewöhnlich. Er studierte Kognitionswissenschaft an der Universität Osnabrück in Deutschland, mit Schwerpunkt Informatik und maschinelles Lernen. Bald interessierte er sich jedoch dafür, seine Expertise auf biologische Fragestellungen anzuwenden. So wechselte er an das Institute für Stammzellforschung der University of Edinburgh, wo er in Computational Biology promovierte.

„Anfangs wusste ich nur sehr wenig über Biologie“, gesteht Halbritter. „Aber ich fand das Fach faszinierend. Ich habe viel von meinen Kolleg:innen und meinem Betreuer gelernt und die computergestützten Werkzeuge, mit denen ich vertraut war, genutzt, um Genregulationsnetzwerke in Stammzellen zu untersuchen.“

Seine Forschung zur Entstehung neuer Zellidentitäten führte Halbritter als Postdoc in das Labor von Christoph Bock am CeMM. Dort kam er durch eine Zusammenarbeit mit der Gruppe von Caroline Hutter an der St. Anna Kinderkrebsforschung erstmals mit der Kinderkrebsforschung in Berührung. „Durch die Arbeit mit ihnen habe ich gelernt, dass viele Krebserkrankungen im Kindesalter durch Fehler in der Zelldifferenzierung entstehen“, erinnert sich Halbritter. „Es war auch das erste Mal, dass ich mit forschenden Ärzt:innen zusammenarbeitete und ihr Antrieb, Erkenntnisse zu gewinnen, die für Patient:innen tatsächlich etwas bewirken, hat mich sehr inspiriert.“

Diese Erfahrung prägte Halbritters weitere wissenschaftliche Ausrichtung entscheidend: Er entschied sich, an die St. Anna Kinderkrebsforschung zu wechseln, um dort eine neue Mission zu verfolgen. „Wir nutzten in unserer Zusammenarbeit mit der Hutter-Gruppe Methoden der Computational Biology, um Tumoren der Langerhans-Zell-Histiozytose zu analysieren“, erklärt er. „Dabei erkannten wir, dass sie aus vielen unterschiedlichen Zelltypen bestehen – untersuchen konnten wir sie aber erst, nachdem sie bereits entstanden waren. Ich wollte verstehen, wie sie sich überhaupt entwickeln.“

Verstehen, wo Entwicklung schiefläuft – und wie sie sich korrigieren lässt

2018 gründete Halbritter am Institut seine eigene Forschungsgruppe und verband damit seine besondere Expertise in Entwicklungsbiologie, Genomik und computergestützter Analyse, um zu erforschen, wie Fehler in normalen Entwicklungsprozessen Kinderkrebs verursachen.

Sein Team untersucht, wie Mutationen Genregulationsnetzwerke umprogrammieren und verhindern, dass Zellen richtig ausreifen – ein zentrales Merkmal vieler Krebserkrankungen im Kindesalter. Dafür vergleichen die Forschenden gesunde und krebsbegünstigende Entwicklungsprozesse in Stammzellmodellen.

Das langfristige Ziel des Teams ist es, neue molekulare Angriffspunkte für innovative Therapieansätze zu identifizieren. „Es liegt zwar nahe, die krankheitsverursachende Mutation direkt anzugreifen, aber das funktioniert nicht immer“, erklärt Halbritter. „Wenn wir verstehen, wie ganze molekulare Signalwege in der Zelle beeinflusst werden, können wir möglicherweise andere Wege finden, um die Auswirkungen der Mutationen zu verhindern oder rückgängig zu machen.“

Damit trägt die Arbeit zu einem zentralen Ziel der pädiatrischen Onkologie bei: Therapien zu entwickeln, die gezielter und wirksamer sind. „Viele derzeitige Behandlungen wirken bei manchen Hochrisiko-Krebsarten sehr gut, versagen aber bei anderen“, sagt Halbritter. „In solchen Fällen ist es entscheidend, neue, spezifische therapeutische Angriffspunkte zu finden, um Patient:innen Hoffnung auf Heilung zu geben.“

Über den Johann Wilhelm Ritter von Mannagetta-Preis für Medizin

Der Johann Wilhelm Ritter von Mannagetta-Preis für Medizin wird jährlich von der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) vergeben. Er zeichnet in Österreich tätige Wissenschaftler:innen unter 45 Jahren aus, die herausragende Beiträge zur Krebsforschung geleistet haben.

„Ich bin sehr dankbar für diese Anerkennung“, sagt Halbritter. „Gerade weil ich ursprünglich aus einem anderen Bereich komme, bedeutet sie mir besonders viel.“

Zugleich betont er, dass die Auszeichnung das Ergebnis gemeinsamer Arbeit sei: „Auf meinem Weg hatte ich das Glück, viele großartige Wissenschaftler:innen kennenzulernen, die die Richtung meiner Karriere geprägt und mich großzügig in ihre Forschungsfelder eingeführt haben“, erinnert er sich. „Alle Mitglieder meiner Forschungsgruppe über die Jahre hinweg sowie unsere Kooperationspartner:innen innerhalb der St. Anna Kinderkrebsforschung und darüber hinaus waren für diesen Erfolg entscheidend.“

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Mit dem Programm „Emerging Fields“ fördert der Wissenschaftsfonds FWF im Rahmen der Exzellenzinitiative excellent=austria innovative Forschungskooperationen an Universitäten und außeruniversitären Einrichtungen in Österreich. Ausgewählte Konsortien werden in den kommenden fünf Jahren daran arbeiten, neue Forschungsfelder mit großem Innovationspotenzial zu erschließen. Nach einem internationalen Auswahlverfahren, bei dem wissenschaftliche Exzellenz und Innovation im Vordergrund standen, gehört auch ein Konsortium mit Beteilung von Forscher:innen der St. Anna Kinderkrebsforschung zu den geförderten Projekten.

Emerging Field „Pädiatrische Krebserkrankungen und ihr Ribosomencode“

Trotz bedeutender Fortschritte in der Krebsbehandlung stehen viele krebskranke Kinder weiterhin vor begrenzten Therapieoptionen, Therapieresistenz oder leiden an schweren Nebenwirkungen. Neue Ansätze sind dringend erforderlich. Das Emerging Field erforscht eine bisher vernachlässigte Ebene der Genregulation: die Steuerung der Proteinproduktion aus RNA in Zellen. Dieser Prozess wird von molekularen Maschinen durchgeführt, die man Ribosomen nennt. Lange Zeit galten Ribosomen als einfache Fabriken, heute sind sie jedoch als wichtige Regulatoren der Proteinsynthese bekannt, die das Zellverhalten im gesunden wie im kranken Zustand prägen. Durch die Untersuchung der Ribosomenfunktion bei pädiatrischen Krebserkrankungen versucht das Forschungsteam einen verborgenen „Ribosomencode“ zu entschlüsseln, den Krebszellen für ihr Wachstum und die Entstehung von Therapieresistenzen nutzen. Die Beteiligten im Emerging-Fields-Konsortium sind von Sebastian Falk von der Medizinischen Universität Wien, Marco Hein vom Max Perutz Labs der Medizinische Universität Wien, Florian Grebien von der Veterinärmedizinische Universität Wien und Eleni Tomazou und Davide Seruggia von der St. Anna Kinderkrebsforschung.

„Der Emerging Fields Award des FWF ist eine große Anerkennung für die Bedeutung enger Zusammenarbeit in der pädiatrischen Krebsforschung. An der St. Anna Kinderkrebsforschung verfolgen wir das Ziel, neue wissenschaftliche Erkenntnisse rasch in bessere und gezieltere Behandlungsmöglichkeiten für krebskranke Kinder zu übersetzen. Die Teilnahme an dieser interdisziplinären Initiative zur Erforschung des Ribosomencodes bei Krebserkrankungen im Kindesalter – gemeinsam mit herausragenden Partnerinstitutionen in Wien – ist ein wichtiger Schritt, um diese Erkrankungen besser zu verstehen und langfristig neue Therapieansätze zu entwickeln“, sagt Eleni Tomazou, Wissenschaftliche Direktorin der St. Anna Kinderkrebsforschung.

„Wir stehen erst am Anfang, wenn es darum geht, die Rolle von Ribosomen bei Krebserkrankungen im Kindesalter zu verstehen. Wenn es uns gelingt, diesen Mechanismus besser zu entschlüsseln, könnte das völlig neue Perspektiven für die Krebsforschung eröffnen und langfristig dazu beitragen, Therapien für betroffene Kinder wirksamer und schonender zu machen“, sagt Davide Seruggia, Forschungsgruppenleiter an der St. Anna Kinderkrebsforschung.

Unterstützung bahnbrechender Wissenschaft

Das Forschungsprojekt wird vom Programm „Emerging Fields“ unterstützt, das Teil der Initiative „excellent=austria“ des Österreichischen Wissenschaftsfonds ist, welche innovative Forschungskooperationen in Österreich fördert. „Als Wissenschaftsministerin ist es mir ein zentrales Anliegen, dass Spitzenforschung immer auch neue Denkräume eröffnet. Mit der Förderung von Emerging Fields wollen wir genau das erreichen: Wir wollen wissenschaftliche, hochinnovative Pionier:innenarbeit ermöglichen, die Disziplinengrenzen überwindet. Die Forschungsprojekte bringen nicht nur neue Fragestellungen hervor, sondern dürfen auch ein besonderes Risiko nehmen. Besonders erfreulich ist, dass bei der Hälfte der diesjährigen Emerging-Fields-Konsortien Frauen als Koordinatorinnen die Führung übernehmen. Ein wichtiges Zeichen für Gleichberechtigung von Frauen in der Forschung!“, so Eva-Maria Holzleitner, Bundesministerin für Frauen, Wissenschaft und Forschung.

„Die großen wissenschaftlichen Durchbrüche beginnen oft mit einer Idee, die noch niemand zuvor verfolgt hat. Genau dafür schaffen wir mit den Emerging Fields den nötigen Freiraum. Exzellente Forschende können hier gemeinsam an mehreren Standorten mutige Ansätze verfolgen – von neuen Strategien im Kampf gegen Krebs über Forschung gegen Plastikstaub in der Luft bis hin zur Selbstbestimmung in der Kunst. So schaffen wir die Voraussetzungen, damit besonders innovative Ideen realisiert werden können, die langfristig der Gesellschaft zugutekommen“, so FWF-Präsident Christof Gattringer.

Konsortiumsmitglieder und Forschungsstätten

Davide Seruggia (St. Anna CCRI) 
Sebastian Falk (University Vienna) 
Marco Hein (Max Perutz Labs, MedUni Vienna) 
Gülsün Elif Karagöz (Koordination, Max Perutz Labs, MedUni Vienna) 
Florian Grebien (University of Veterinary Medicine, Vienna, St Anna CCRI) 
Eleni Tomazou (St. Anna CCRI) 

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Mit dem neuen Verfahren CRISPR-Millipede lassen sich genetische Steuerregionen bis auf die Ebene einzelner DNA-Bausteine analysieren. Mit diesem auf der CRISPR-Technologie basierenden Ansatz entdeckten Wissenschaftler:innen unter der Leitung von Davide Seruggia von der St. Anna Kinderkrebsforschung gemeinsam mit Kollge:innen des Broad Institute of MIT and Harvard, wie einzelne Mutationen in regulatorischen DNA-Abschnitten dazu beitragen, dass Krebszellen hochwirksamen Immuntherapien entkommen. Die Studie erschien in Nature Communications.

Genetische Veränderungen treiben die Entstehung und das Fortschreiten von Krebs sowie die Resistenz gegenüber Therapien voran. Viele dieser Mutationen betreffen die kodierende Sequenz eines Gens, also jene Bauanleitung, nach der ein Protein hergestellt wird. Diese Mutationen führen zu veränderten Proteinen mit abweichender Struktur oder Funktion. Doch die Bauanleitung allein reicht für die Produktion eines Proteins nicht aus: Regulatorische DNA-Abschnitte rund um die kodierende Sequenz wirken wie ein Kontrollpult. Sie bieten „Andockstellen“ für Transkriptionsfaktoren und steuern, wann, wo und in welcher Menge ein Gen aktiv ist.

Wie sich Mutationen in kodierenden Sequenzen auf die Krebsentstehung auswirken, lässt sich vergleichsweise gut vorhersagen. Deutlich schwieriger ist es zu verstehen, wie Veränderungen in regulatorischen DNA-Abschnitten die Genaktivität beeinflussen. Zwar können bestehende Methoden krankheitsrelevante DNA-Bereiche identifizieren, doch ihre Auflösung reicht nicht aus, um die Rolle einzelner Nukleotide – also der DNA-Bausteine – in der Krebsentstehung zu bewerten. Dadurch blieb bislang unklar, wie Mutationen in regulatorischen Regionen zur Krebsentstehung und Therapieresistenz beitragen.

CRISPR-Millipede: Analyse der Einzelbausteine von regulatorischen DNA-Regionen

Aus diesem Grund entwickelten die Forschenden CRISPR-Millipede, eine CRISPR-basierte Screening-Method, das dichtes Basen-Editing und Durchflusszytometrie mit einem neuen computergestützten Analyse-Ablauf kombiniert. CRISPR-Millipede ermöglicht es den Forschenden, präzise Änderungen an Nukleotiden in regulatorische Regionen vorzunehmen und damit zu testen, wie jede einzelne Mutation die Aktivität des Gens beeinflusst – und das mit bisher unerreichter Auflösung und Genauigkeit.

„Unser Ansatz ermöglicht es uns, große Zellpopulationen gleichzeitig zu analysieren und daraus aussagekräftige biologische Erkenntnisse zu gewinnen“, erklärt Luca Pinello, Bioinformatiker an der Harvard University und einer der Senior-Autoren der Studie. „Wichtig ist zudem, dass wir regulatorische Elemente zu einem Bruchteil der Kosten untersuchen können, die sonst bei hochmodernen Technologien wie der RNA-Sequenzierung einzelner Zellen anfallen.“

Dank der hohen Sensitivität von CRISPR-Millipede können Forschende auch die Relevanz von sehr seltenen Mutationen untersuchen. Außerdem können sie die Effekte mehrerer Mutationen, die gleichzeitig innerhalb derselben regulatorischen Region auftreten, voneinander unterscheiden.

Ein möglicher Mechanismus der Therapieresistenz bei Krebs

Um das Potenzial ihrer Methode zu demonstrieren, konzentrierten sich die Forschenden auf eine bisher unbekannte regulatorische Region, welche die Expression von CD19 kontrolliert. CD 19 ist ein Protein auf der Oberfläche bestimmter Blutzellen, den B-Zellen, und ein entscheidender Angriffspunkt bei der CAR-T-Zelltherapie zur Behandlung von B-Zell-Leukämie. Bei dieser Therapie greifen gentechnisch veränderte Immunzellen spezifisch jene Krebszellen an, die das CD19-Protein tragen.

Mithilfe von CRISPR-Millipede erfassen die Forscher:innen präzise jene DNA-„Andockstellen“, an denen Transkriptionsfaktoren – also Proteine, die Gene an- und abschalten – binden und so die Expression von CD19 steuern. Dabei fanden sie heraus, dass bestimmte Mutationen in diesen regulatorischen Elementen dazu führen, dass weniger CD19 gebildet wird. Dadurch können Krebszellen den CAR-T-Zellen entkommen, denn die CAR-T-Zellen können den Rezeptor nicht mehr angreifen.

Diese Ergebnisse weisen auf einen bislang unbekannten Mechanismus hin, durch den Krebszellen eine Resistenz gegenüber Immuntherapien entwickeln könnten. „Wir untersuchen bereits weitere zentrale regulatorische Elemente, die andere Gene steuern, die für die Immuntherapie relevant sind – darunter PD-L1“, sagt Sandra Wittibschlager, Co-Erstautorin der Studie.

Neue Perspektiven in der Krebsgenetik

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass nicht-kodierende, regulatorische DNA-Regionen eine weitaus aktivere Rolle in der Krebsbiologie spielen als bisher angenommen. Durch die präzise und zugleich skalierbare Analyse dieser genomischen Regionen eröffnen Werkzeuge wie CRISPR-Millipede neue Möglichkeiten, um zu verstehen, wie Mutationen in nicht-kodierenden Regionen zur Krankheit beitragen – und liefern damit wichtige Impulse für die Entwicklung neuer Therapien.

„Wir hoffen, dass CRISPR-Millipede und weitere von uns entwickelte Tools Forschenden weltweit neue Möglichkeiten eröffnen“, sagt Seruggia. „Wir beginnen gerade erst zu begreifen, welche Rolle regulatorische DNA bei Krankheiten spielt. CRISPR-Millipede hat das Potenzial aufzudecken, wie erblicher DNA-Varianten Kinder für Leukämie anfällig machen.“

Publikation

Becerra, B., Wittibschlager, S., Patel, Z.M., et al. Nucleotide-Resolution Mapping of Regulatory Elements via Allelic Readout of Tiled Base Editing. Nat Commun 44, 224 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69918-8

Presseaussendung

Der Beitrag Genetische Steuerung von Krebs entschlüsselt – Base für Base erschien zuerst auf St. Anna Kinderkrebsforschung.

Wer die molekularen Auslöser von Kinderkrebs verstehen will, muss die komplexen Entwicklungsabläufe des Körpers im Labor Schritt für Schritt nachstellen – bislang häufig ein mühsames Vorgehen nach dem Prinzip Versuch und Irrtum. Forscher*innen der St. Anna Kinderkrebsforschung unter der Leitung von Florian Halbritter und Davide Seruggia haben nun eine neue Methode entwickelt, die es ermöglicht, aus Stammzellen präzise zelluläre Modelle herzustellen. Ihre Ergebnisse, stellen eine neue Methode zur Verbesserung der Krankheitsmodellierung in der Pädiatrischen Onkologie vor und könnten auch für die regenerative Medizin von Bedeutung sein. Ihre Arbeit wurde in der renommierten Fachzeitschrift Nucleic Acids Research veröffentlicht.

Einfach erklärt
– Die Erstellung von Labormodellen zur Krebsentstehung erfordert einen langen Prozess, bei dem Stammzellen Schritt für Schritt optimiert werden müssen.
– Die Forscher entwickelten eine Methode, mit deren Hilfe sie für jeden Schritt nur die besten Bedingungen auswählen können, um den Prozess zu beschleunigen und kostengünstiger zu gestalten.
– Ihre Methode könnte die Modellierung von Krebserkrankungen im Kindesalter vereinfachen und in der regenerativen Medizin Anwendung finden.

Viele Krebserkrankungen im Kindesalter entstehen durch Fehlentwicklungen in frühen Wachstumsphasen. Genetische Veränderungen bringen Zellen vom vorgesehenen Entwicklungsweg ab und können so die Tumorbildung auslösen. Zu verstehen, wie genetische Veränderungen diese Fehlsteuerung auslösen, ist entscheidend – sowohl für das Verständnis der Krebsentstehung als auch für die Entwicklung neuer Therapien.

Um diese Prozesse zu erforschen, rekonstruieren Wissenschaftler:innen bestimmte Aspekte der frühen Entwicklung im Labor. Sie verwenden unterschiedliche experimentelle Bedingungen, um Stammzellen schonend durch jene Stadien zu führen, die sie normalerweise durchlaufen, wenn sie sich in spezialisierte Zelltypen entwickeln. Doch die Feinabstimmung jedes einzelnen Schritts kann schnell zu einer riesigen Herausforderung werden: Unterschiedliche Laborbedingungen können Zellen hervorbringen, die sich zwar anfänglich äußerlich ähneln, aber nur begrenzt die gewünschten Funktionen erfüllen. Mit den bisherigen Methoden lässt sich nur schwer beurteilen, wie genau diese im Labor erzeugten Zellen in den einzelnen Entwicklungsphasen ihren natürlichen Vorbildern entsprechen.

Um dieses Problem zu lösen, entwickelte das Team um Florian Halbritter und Davide Seruggia eine neue Methode, die auf Prinzipien basiert, die auch in der Informatik zur Vereinfachung komplexer Aufgaben verwendet werden. Der Ansatz bewertet den Erfolg bereits früh – nicht erst am Ende der Differenzierung – und hilft Wissenschaftler:innen so, experimentelle Bedingungen genauer zu vergleichen und das beste Protokoll zur Herstellung des gewünschten Zelltyps auszuwählen. Darüber hinaus zeigt die Methode, wie sich Laborzellen so weiterentwickeln lassen, dass sie echten Körperzellen möglichst nahekommen.

Maschinelles Lernen inspiriert Krankheitsmodellierung

Normalerweise optimieren Forschende ein Differenzierungsprotokoll – also den schrittweisen Prozess, der eine Stammzelle im Labor in eine spezialisierte Zelle verwandelt – indem bislang meist nur das Endprodukt untersucht und mit der Referenzzelle – etwa roten Blutkörperchen oder Leberzellen – verglichen wird. Sobald ein Versuchsprotokoll jedoch mehrere aufeinanderfolgende Schritte umfasst, wird es
zunehmend anspruchsvoll nachzuvollziehen, wie sich Veränderungen in einzelnen Phasen auf das Endergebnis auswirken.

„Die Zahl der Kombinationen wächst exponentiell“, erklärt Florian Halbritter. „Schon bei zwei Schritten und acht verschiedenen Versuchsbedingungen pro Schritt ergeben sich 64 unterschiedliche Protokolle zum Vergleichen. Bei drei Schritten sind es bereits 512 und so weiter!“

Alle möglichen Kombinationen zu testen ist in der Praxis kaum machbar, da Zeit und Ressourcen begrenzt sind. Um den Prozess zu vereinfachen, griff das Team ein Konzept aus dem maschinellen Lernen auf, bekannt als Greedy Optimization. „Greedy Optimization vereinfacht die Suche, indem sie jeden Zwischenschritt bewertet und jeweils nur die beste Bedingung für den nächsten Schritt auswählt“, erklärt Erstautor Luis Montano.

Mit diesem Ansatz konnten die Forschenden die Zahl der zu testenden Bedingungen deutlich reduzieren und so Zeit und Kosten sparen. Voraussetzung dafür war jedoch eine präzise Methode, um die sich entwickelnden Zellen in jeder Phase des Protokolls zuverlässig zu bewerten.

Die Chromatinstruktur als Wegweiser der Entwicklung

Um zu bestimmen, welchen Zelltyp sie vor sich haben, greifen Wissenschaftler oft auf Mikroskopie und Durchflusszytometrie zurück – Werkzeuge, die zeigen, wie Zellen aussehen, aber nicht, wie sie innerlich funktionieren.
„Diese Instrumente leisten in zahlreichen Anwendungen gute Dienste. Aber sie reichen nicht aus, um genau zu bestimmen, wie realitätsnah wir die natürliche Entwicklung im Labor abbilden“, sagt Davide Seruggia.

Das Team wandte sich daher dem Chromatin zu – der strukturellen Verpackung des Genoms in den Zellen. „Die Chromatinstruktur ist entscheidend dafür, was eine Zelle ausmacht“, erklärt KoErstautorin Sophie Müller. „In jeder Entwicklungsphase wird das Chromatin – das die DNA verpackt – neu organisiert, um bestimmte Gene zugänglich zu machen und andere zu blockieren.“

Mithilfe der Chromatin-Zugänglichkeit als Messgröße verglichen die Forscher:innen im Labor erzeugte Zellen mit sich natürlich entwickelnden Zellen, um für jede Phase die optimalen Bedingungen zu bestimmen. Auf dieser Grundlage entwickelten sie ein verfeinertes Protokoll zur Herstellung von Erythroblasten, den Vorläuferzellen der roten Blutkörperchen.

Die Methode zeigte zudem konkrete Ansatzpunkte für eine weitere Verbesserungen auf. Durch die Analyse subtiler Chromatinunterschiede zwischen experimentell erzeugten Zellen und Erythroblasten im Körper identifizierte das Team Anpassungen, die die Modelle noch präziser machten.

Brücken zwischen Kinderkrebsforschung und regenerativen Medizin

Die Ergebnisse des Teams eröffnen eine neue Strategie zur Verbesserung zellulärer Modelle der Kinderkrebsentwicklung. Solche Modelle sind entscheidend, um die Entstehung von Erkrankungen besser zu verstehen und wirksamere Therapien zu entwickeln. Doch die Auswirkungen gehen weit über die Krebsforschung hinaus: Indem die Erzeugung spezifischer Zelltypen im Labor verbessert wird, könnte die Methode neue Wege in der regenerativen Medizin eröffnen – etwa zur Reparatur von Gewebe, das durch Schlaganfall, Herzinfarkt oder andere Verletzungen geschädigt wurde.

„Unsere Strategie lässt sich in den meisten Labors weltweit leicht umsetzen“, sagt Halbritter. „Wir hoffen, dass sie anderen Wissenschaftler:innen hilft, ihre Prozesse zu optimieren, damit sie sich auf das Wesentliche konzentrieren können: Krankheiten verstehen und neue Therapien entwickeln.“

Publikation

Montano-Gutierrez, L.F., Müller, S., Kutschat, A.P., Adameyko, I., Seruggia, D., Halbritter, F. Directing stem cell differentiation by chromatin state approximation. Nucleic Acids Res. (2026). https://doi.org/10.1093/nar/gkag124

Presseaussendung

Der Beitrag Krebs bei Kindern besser verstehen: Forschende entwickeln neues Werkzeug zur gezielten Steuerung von Stammzellen. erschien zuerst auf St. Anna Kinderkrebsforschung.