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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Wenn Forschung erlebbar wird: Die Lange Nacht der Forschung 2026 war ein Abend voller Begegnung, Inspiration und faszinierender Einblicke in die Zukunft der Kinderkrebsforschung.

Rund 850 Besuchende begaben sich auf eine Reise von der Diagnose über das Verständnis von Krebserkrankungen bis hin zur Entwicklung innovativer Therapien. An interaktiven Stationen, in persönlichen Gesprächen mit unseren Forschenden sowie bei abwechslungsreichen Vorträgen wurde deutlich, wie viel Leidenschaft, Expertise und interdisziplinäre Zusammenarbeit hinter jeder wissenschaftlichen Erkenntnis stecken.

Besonders beeindruckend war der lebendige Dialog zwischen Wissenschaft und Öffentlichkeit. Die große Begeisterung, die zahlreichen Fragen und der offene Austausch machten diesen Abend zu etwas ganz Besonderem! Wir bedanken uns herzlich bei allen Besucher:innen, Mitarbeiter:innen und Mitwirkenden, die die Lange Nacht der Forschung 2026 zu einem unvergesslichen Erlebnis gemacht haben.

Eindrücke zur Langen Nacht der Forschung 2026 in unserer Bildergalerie:

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(Wien, 20.04.2026) – Anstatt ein krebsförderndes Protein direkt anzugreifen, wurde in einer neuen Studie die für seine Stabilität erforderliche Gerüststruktur ins Visier genommen. Das Resultat: Das Protein (genannt KAT2A) wurde rasch zerlegt, das Wachstum von Leukämiezellen kam zum Stillstand. Zu diesem Ergebnis kommt die Gruppe von Davide Seruggia an der St. Anna Kinderkrebsforschung (St. Anna CCRI) und am CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften. Die in der Fachzeitschrift Nature Communications (DOI 10.1038/s41467-026-71613-7) publizierte Studie könnte neue Therapieoptionen für akute myeloische Leukämie (AML) bei Kindern eröffnen.

Einfach erklärt
– Das Protein KAT2A, das die Genexpression steuert, ist eine Schwachstelle in pädiatrischen Leukämiezellen, doch ein direkter Angriff darauf funktioniert nicht.
– Die Wissenschaftler nahmen das Proteingerüst ins Visier, das KAT2A stützt, und lösten einen molekularen Dominoeffekt aus, der zum Abbau von KAT2A führte.

Die akute myeloische Leukämie zählt zu den aggressivsten Blutkrebserkrankungen im Kindesalter. Zwar haben sich die Überlebenschancen in den vergangenen Jahrzehnten deutlich verbessert, doch Rückfälle bleiben die größte Herausforderung – die meisten treten innerhalb eines Jahres nach der Diagnose auf, die langfristigen Überlebenschancen nach einem Rückfall sind gering. Das macht die Suche nach neuen Therapien umso dringender.

Große Hoffnungen ruhen dabei auf Ansätzen, die Leukämiezellen nicht nur frontal angreifen, sondern ihre verborgenen molekularen Schwachstellen ausnützen. Dazu zählen Therapien, die in die Genregulation der Krebszellen eingreifen. Diese Regulationsmechanismen sind jedoch oft redundant organisiert – fällt ein Baustein aus, kann ein anderer einspringen und das Überleben der Krebszelle sichern.

Das gilt auch für das Enzym KAT2A, das an der Aktivierung von Genen beteiligt ist und seit langem als Schwachstelle von AML-Zellen gilt. Wird es ausgeschaltet, übernimmt ein verwandtes Protein, KAT2B, seine Funktion und sichert den Krebszellen das Überleben. Die vermeintliche Achillesferse erweist sich als erstaunlich widerstandsfähig.

Ein molekularer Dominoeffekt

Um dieses Problem zu umgehen, wählten die Forschenden des Seruggia-Labors einen anderen Ansatz: KAT2A arbeitet nicht allein, sondern ist Teil eines größeren Proteinkomplexes namens SAGA, der aus rund zwanzig Bausteinen besteht. Während einige direkt an der DNA wirken, sorgen andere für Stabilität und Struktur.

Wird eines dieser strukturellen „Gerüstproteine“ entfernt, hat das einen Domino-Effekt auf den SAGA-Komplex, das Gerüst stürzt in sich zusammen. Ohne sein stabiles Umfeld kann KAT2A die DNA nicht mehr erreichen und seine Funktion nicht mehr erfüllen, und auch nicht durch ein anderes Protein ersetzt werden. Damit gelingt es also erstmals, die Aktivität von KAT2A in AML-Zellen wirksam zu reduzieren, ohne dass kompensatorische Mechanismen greifen.

Doppelschlag gegen KAT2A

Der Zerfall des SAGA-Komplexes hat noch einen zweiten Effekt: Die nun ungeschützt in der Zelle vorliegenden KAT2A-Proteine werden von der zelleigenen Qualitätskontrolle erkannt und rasch abgebaut. Dieses System sorgt normalerweise dafür, dass fehlerhaft integrierte Proteine entfernt werden, um Schäden zu vermeiden.

In zwei Leukämiemodellen, die für diese Forschungsarbeit herangezogen wurden, verschwanden die freien KAT2A-Proteine innerhalb von 24 Stunden vollständig, was den Effekt der Therapie zusätzlich verstärkte.

Die Studie belegt, dass nicht die krebstreibenden Proteine selbst, sondern die Stabilität der sie umgebenden Strukturen oft ein lohnenderes Angriffsziel für Wirkstoffe darstellen können. „Unser Ansatz zeigt nicht nur, wie Zellen einzelne, isolierte KAT2A-Moleküle normalerweise abbauen“, erklärt Studienleiter Davide Seruggia. „Er weist auch darauf hin, dass andere Bestandteile des SAGA-Komplexes mögliche therapeutische Angriffspunkte sein könnten – auch bei anderen Leukämieformen.“ Darüber hinaus könnte das gezielte Stören zentraler Strukturproteine auch in anderen Proteinkomplexen ähnliche Effekte haben und neue Wege in der Krebstherapie eröffnen.

Die Ergebnisse unterstreichen das Potenzial dieses indirekten Ansatzes: Wenn zentrale „Gerüste“ in Krebszellen zusammenbrechen, werden bislang verborgene Schwachstellen sichtbar – ein möglicher Schlüssel für neue Behandlungsstrategien bei kindlicher Leukämie.

Publikation

Die Studie „Disruption of the SAGA CORE triggers collateral degradation of KAT2A“ erschien in der Zeitschrift Nature Communications am 20. April 2026. DOI: 10.1038/s41467-026-71613-7.

Autor:innen: Batty, P., Beneder, H., Schätz, C., Onea, G., Zaczek, M., Kutschat, A.P., Abele, M., Müller, S., Superti-Furga, G., Winter, G.E., Seruggia, D.

Förderung: Diese Arbeit wurde von dem Österreichischen Wissenschaftsfonds (FWF), dem
Europäischen Forschungsrat (ERC), der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, der Böhringer Ingelheim Stiftung, Cancer Research UK, Institut National Du Cancer, Children Cancer Free Foundation und dem Wiener Wissenschafts- und Technologiefonds (WWTF) gefördert.

Presseaussendung

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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

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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.

Lange Nacht der Forschung 2026: Die Zukunft der Kinderkrebsforschung

Freitag, 24. April | 17:00–23:00 Uhr

Zu unseren Vorträgen!

Wie entsteht aus einer Idee im Labor eine neue Therapie für ein krankes Kind? Und was bedeutet moderne Kinderkrebsforschung heute eigentlich?

Bei der Langen Nacht der Forschung öffnen wir unsere Türen und nehmen Sie mit auf eine besondere Reise: vom ersten wissenschaftlichen Ansatz bis zur Anwendung am Krankenbett. Im Mittelpunkt steht dabei immer eines: das Kind – und die Frage, wie Forschung dazu beiträgt, Krebs besser zu erkennen, zu verstehen und gezielt zu behandeln.

Unter dem Motto „Die Zukunft der Kinderkrebsforschung“ führen wir durch drei zentrale Bereiche unserer Arbeit.

Krebs erkennen – Präzision, die Leben verändert

Wie machen Wissenschafter:innen Tumorzellen sichtbar? Wie lassen sich verbleibende Tumorzellen aufspüren?

Erleben Sie, wie moderne Technologien, genetische Analysen und künstliche Intelligenz dabei helfen, Krebs genauer zu erkennen. Sie erfahren, warum präzise Diagnostik die Grundlage für jede weitere Entscheidung ist und wie sie die Behandlung entscheidend beeinflusst.

Krebs verstehen – den Ursachen auf der Spur

Bevor neue Therapien entwickelt werden können, muss die Erkrankung genau verstanden werden.

Warum entsteht Krebs? Welche Mechanismen laufen in den Zellen ab?

Mit innovativen Modellen, genetischen Werkzeugen und moderner Datenanalyse entschlüsseln unsere Forschenden verborgene Zusammenhänge von Krebserkrankungen im Kindesalter. Hier wird deutlich: Forschung bedeutet, Antworten auf die drängendsten Fragen zu finden und dadurch neue Perspektiven zu eröffnen.

Krebs behandeln – von Forschung zu Therapie

Wie wird aus molekularen Erkenntnissen eine konkrete Behandlung?

Wir zeigen Ihnen, wie personalisierte Therapieansätze, zellbasierte Behandlungen und klinische Studien entstehen. Jede neue Therapie wird sorgfältig entwickelt, wissenschaftlich geprüft und individuell angepasst, alles mit dem Ziel, Heilungschancen weiter zu verbessern und Nebenwirkungen zu reduzieren.

Hier erleben Sie, wie Wissenschaft ganz konkret Hoffnung schafft.

Die Lange Nacht der Forschung macht sichtbar, was sonst im Verborgenen geschieht: hochspezialisierte Laborarbeit, interdisziplinäre Zusammenarbeit und der enge Austausch zwischen Forschung und Klinik.

Während des gesamten Abends erwarten Sie zudem spannende Kurzvorträge unserer Forscherinnen und Forscher direkt am Institut. In diesen Talks geben sie persönliche Einblicke in ihre Arbeit, erläutern aktuelle Entwicklungen und zeigen, welche Fragen die Kinderkrebsforschung heute bewegen.

Wir laden Sie ein: Freitag, 24. April | 17:00–23:00 Uhr

Tauchen Sie ein in die Welt der Kinderkrebsforschung. Stellen Sie Ihre Fragen. Erleben Sie Wissenschaft aus nächster Nähe und werden Sie selbst zum Forschenden bei unseren Mitmachstationen.

Mehr Infos zu dem Ausstellungstandort und den einzelnen Stationen

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Mit dem neuen Mitmach-Projekt „St. Anna Forscher-Kids“ ist es den Wissenschafter:innen der St. Anna Kinderkrebsforschung gelungen, Forschung unmittelbar in den Alltag der jungen Patientinnen und Patienten des St. Anna Kinderspitals zu bringen. Das Projekt ermöglicht es Kindern und Jugendlichen, selbst in die Rolle des Forschenden zu schlüpfen und Freude an wissenschaftlichen Themen zu entdecken.

Die Idee stammt von Katharina Wiener und Magdalena Radoš, zwei Forscherinnen der St. Anna Kinderkrebsforschung. Ihnen war wichtig, den Kindern und Jugendlichen trotz Krankheit und oft belastender Therapien Momente zu schenken, in denen sie ganz in die Welt der Forschung eintauchen können, eine Auszeit, in der die Krankheit für eine Weile in den Hintergrund rückt. Das Projekt öffnet den Raum für allgemeine Neugier rund um Naturwissenschaften und Biologie. Neues ausprobieren, kreativ werden und wissenschaftliche Themen auf leichte, spielerische Weise kennenlernen, genau darum geht es.

Die Idee wurde gemeinsam mit dem Team der Psychosozialen Abteilung des St. Anna Kinderspitals entwickelt. So entstand ein Projekt, das einen Raum schafft, in dem die Kinder so mitmachen können, wie es ihnen gerade möglich ist.

Wissenschaft zum Ausprobieren

Beim ersten Treffen der St. Anna Forscher-Kids anlässlich Halloweens konnten rund zwanzig Kinder verschiedene kleine Experimente ausprobieren: Sie bauten Lava-Lampen, untersuchten Proben unter dem Mikroskop und lösten gemeinsam einen forensischen „Kürbis-Fall“. Die Forscherinnen begleiteten die Kinder und Jugendlichen dabei und reagierten auf deren Tempo und Energie. Alles war darauf ausgerichtet, Freude zu machen und die Kinder für eine Weile aus ihrem belastenden Alltag herauszuholen.

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Am vergangenen Freitag fand die zweite Ausgabe des St. Anna CCRI Symposiums statt. Das von Davide Seruggia, Polina Kameneva und Florian Halbritter organisierte Symposium befasste sich in diesem Jahr mit dem Thema „Cell Fate in Cancer and Development” (Zellschicksal bei Krebs und Entwicklung).

Krebserkrankungen im Kindesalter sind häufig auf Entwicklungsfehler zurückzuführen, die dazu führen, dass Zellen bei der Entscheidung über ihr Schicksal „stecken bleiben”. Aus diesem Grund ist es für die Erforschung der Entstehung von Krebserkrankungen im Kindesalter unerlässlich zu verstehen, wie das Schicksal von Zellen während der Entwicklung festgelegt wird und was in diesem Prozess schiefgehen kann.

Mit einem gemischten Programm, das Vorträge der Entwicklungsbiologen James Briscoe (The Francis Crick Institute) und Emma Andersson (Karolinska Institutet) sowie der pädiatrischen Onkologieforscher Alejo Rodriguez-Fraticelli (Institute for Research in Biomedicine Barcelona) und Anindita Roy (University of Oxford) umfasste, zielte die Veranstaltung darauf ab, die Kluft zwischen den beiden Forschungsbereichen zu überbrücken und neue Kooperationen zu fördern.

„Diese weltweit führenden Experten nach Wien zu holen, ist eine großartige Gelegenheit, ihr wertvolles Feedback zu unserer Forschung zu erhalten“, erklärte Davide Seruggia. „Die Zusammenarbeit begann bereits beim ersten Gespräch, denn wir haben Menschen eingeladen, mit denen wir wirklich gerne zusammenarbeiten möchten.“

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(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.

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(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.

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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.

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Wien, 03.11.2025 – Die St. Anna Kinderkrebsforschung freut sich, Desirée Treichl-Stürgkh als neue Patin willkommen zu heißen. In ihrer ehrenamtlichen Rolle wird sie die wichtige Arbeit der St. Anna Kinderkrebsforschung maßgeblich unterstützen und ihr weitreichendes Netzwerk für die Stärkung der Kinderkrebsforschung einbringen.

„Mit Desirée Treichl-Stürgkh gewinnen wir eine engagierte und inspirierende Persönlichkeit, die unsere Vision teilt: Kinder mit Krebs durch modernste Forschung bestmöglich zu unterstützen und die Heilungschancen weiter zu verbessern“, sagt Univ.-Prof. DDr. Caroline Hutter, Institutsleiterin. „Ihr Engagement ist ein wichtiges Signal und ein großer Gewinn für unsere Arbeit.“

Als Patin wird Desirée Treichl-Stürgkh die St. Anna Kinderkrebsforschung sowohl ideell als auch kommunikativ begleiten und dazu beitragen, Aufmerksamkeit für die Relevanz und Dringlichkeit onkologischer Forschung im Kindesalter zu schaffen.

 „Es ist mir ein Herzensanliegen, die St. Anna Kinderkrebsforschung zu unterstützen. Kinder sind unsere Zukunft – und jedes Kind, das die Chance auf Heilung bekommt, ist ein unschätzbares Geschenk. Mit meiner Patenschaft möchte ich dazu beitragen, die wichtige Arbeit der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sichtbarer zu machen und möglichst viele Menschen dafür zu gewinnen, dieses Anliegen mitzutragen.“

Mit diesem Schritt unterstreicht die St. Anna Kinderkrebsforschung erneut die Bedeutung von gesellschaftlichem Engagement, das wesentlich dazu beiträgt, den wissenschaftlichen Fortschritt voranzutreiben und jungen Patientinnen und Patienten Hoffnung zu geben.

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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.

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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.

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.

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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.