Traumberuf Kinderkrebsforscherin: „Dem Tumor immer einen Schritt voraus“

Dr. Sabine Taschner-Mandl will mit ihrer Forschung einen langfristigen Nutzen für krebskranke Kinder erzielen. Anlässlich des Childhood Cancer Awareness Month September erzählt die Leiterin der Gruppe Tumor Biology an der St. Anna Kinderkrebsforschung, wie sie ihr Ziel verfolgt und worauf es in der Wissenschaft wirklich ankommt. Unter anderem darauf, mit ganzem Herzen dabei zu sein und auch, wenn es komplizierter wird, dran zu bleiben. Denn auf eines kann man sich in der Kinderkrebsforschung verlassen: Es ist komplizierter als gedacht.

Dr. Sabine Taschner-Mandl, Leiterin der Gruppe Tumor Biology.
Bild Copyright: St. Anna Kinderkrebsforschung

Woran arbeiten Sie aktuell?

Die Ausrichtung meines Forschungslabors ist sehr Patienten-, Diagnostik- und Therapie-orientiert. Mit meinen Kolleginnen und Kollegen machen wir die gesamte genetische und Knochenmarksdiagnostik für solide Tumore im Kindesalter, mit Ausnahme von Hirntumoren. Mithilfe von Liquid Biopsies wollen wir Ärztinnen und Ärzten europaweit helfen, zu erkennen, ob ein Kind auf eine Behandlung anspricht und wie wahrscheinlich ein Rückfall ist. Der Tumor gibt genetisches Material in Körperflüssigkeiten wie z.B. Blut ab, das wir analysieren. Unser Ziel ist es, ohne einer belastenden Operation zur Entnahme von Gewebeproben direkt aus dem Tumor, diesem durch Flüssigbiopsien aus dem Blut trotzdem immer einen Schritt voraus zu sein und früh Gegenstrategien anzuwenden, wenn er aggressiver wird.

Welche Forschungsfragen beschäftigen Sie noch?

Ein weiteres Projekt bezieht sich auf eine Gruppe von Kindern mit Neuroblastomen, die besonders schlechte Überlebenschancen haben. Das Neuroblastom, eine oft bösartige Erkrankung des Nervensystems, ist der häufigste solide Tumor bei Säuglingen und Kleinkindern. Wir untersuchen zum Beispiel Ultrahochrisikopatientinnen und -patienten, bei denen wir die molekularen Auslöser noch nicht gut kennen. Auch wenn betroffene Kinder oft gut auf die Behandlung ansprechen, bekommen sie später eher ein Rezidiv oder sterben an ihrem Tumor. Uns interessiert: Welche molekularen Mechanismen stecken dahinter? Wie können wir therapeutisch eingreifen?

Wie genau gehen Sie dabei vor?

Bekannt ist, dass gewisse genetische Veränderungen mit schlechter Prognose einhergehen. Wir schauen ganz genau, welche einzelnen Gene und Mechanismen ausschlaggebend für das aggressive Verhalten des Tumors sind. Mit sogenannten CRISPR-Screens in Zelllinien schalten wir bestimmte Gene aus, und sehen dann, ob ein Gen wichtig für das Überleben der Tumorzelle war. Bei jeder Zelle führen wir durch das Ausschalten eines Gens einen anderen Defekt ein. Das können wir für alle ca 20.000 Gene machen. Wenn eine Zelle stirbt, dann ist das betroffene Gen möglicherweise ein therapeutischer Angiffspunkt (Target).

Was macht es so schwierig, Krebs zu behandeln?

Ein Aspekt ist sicher die Heterogenität. Jede Tumorzelle ist unterschiedlich und wir wollen verstehen, welche Zellen die wirklich Aggressiven sind, nämlich jene, die nach der Chemotherapie übrigbleiben und einen Rückfall des Tumors auslösen. Diese möchten wir treffsicher angreifen, indem wir Zielmoleküle für Behandlungen identifizieren.
Wir untersuchen diese Heterogenität auf verschiedenen Ebenen: Auf RNA-Ebene können wir den Phänotyp, also die Identität einer Tumorzelle erkennen. Das zeigt, ob sie eher einer gesunden Zelle ähnelt oder stammzellartig und damit aggressiver ist. Manche Zellen stellen sich schlafend und werden irgendwann reaktiviert. Wir wollen wissen, warum.
Ein weiterer Ansatz ist die Massenspektrometrie auf Einzelzellebene, mit der wir insbesondere die räumliche Heterogenität eines Tumors untersuchen können. Ziel ist es, beide Methoden zu kombinieren und zu lernen, wie die Zelltypen im Tumor miteinander wechselwirken. Dadurch wollen wir prognostische Marker finden, die den Krankheitsverlauf vorhersagen.

Warum haben Sie sich für die Wissenschaft entschieden?

Eines der ersten Bücher, die ich mir gewünscht habe, war „Mein erstes Buch von Himmel und Erde“. Es war in der ersten Klasse Volksschule. Erde, Himmel und Menschen waren für mich extrem spannend. Ich wollte wissen, was da vor sich geht. In der Oberstufe hatte ich zum ersten Mal Kontakt mit molekularer Genetik. Als Schwerpunktfach wählte ich dann Biologie, wo ich auch eine Fachbereichsarbeit geschrieben habe.

Und dann haben Sie Biologie studiert?

Ursprünglich hatte ich ein paar Semester Mathematik und Physik studiert, dann Pharmazie und Biologie. Wirklich spannend war für mich aber erst, im Biologiestudium ins Detail zu gehen und molekulare Mechanismen kennenzulernen bzw. zu verstehen wie sie im Körper zusammen funktionieren.
In meiner Diplomarbeit habe ich in der Impfstoffentwicklung bei Intercell gearbeitet. Dann ging ich ans Institut für Immunologie, wo ich meinen PhD gemacht habe. Ich wollte aber medizinisch orientiert forschen, einen langfristigen Nutzen für Patientinnen und Patienten generieren. Während meiner Dissertation hatte ich bereits mit verschiedenen Gruppen der St. Anna Kinderkrebsforschung zusammengearbeitet. Es ist mein Traumberuf hier zu arbeiten, weil ich es wahnsinnig wichtig und toll finde, was die Menschen hier leisten. Es macht Spaß in einem Umfeld von Idealisten zu arbeiten, die alle ein gemeinsames Ziel verfolgen: das Leben von Kindern mit einer Krebserkrankung zu verbessern.

Was gefällt Ihnen besonders an Ihrem Job?

Da ich mit meinen Kolleginnen und Kollegen sehr viel innovative Diagnostik mache, sind wir regelmäßig in die Tumorboards der Klinik involviert. Dort besprechen wir zum Beispiel die bei uns durchgeführten genetischen Analysen. So können wir unmittelbar für Patientinnen und Patienten einen Service anbieten. Ich kann auch auf meine Art und Weise etwas beitragen, indem ich forsche und neue Therapiekonzepte entwickeln möchte.

Wo sehen Sie besondere Herausforderungen in der Kinderkrebsforschung?

Es ist ein Balanceakt. Als Forscher ist man schnell begeistert von einer Idee und versucht, diese umzusetzen. Wenn man wirklich etwas bewegen will, dann geht das nur mit anderen Menschen gemeinsam. Für ein gemeinsames Projekt europaweit viele Partner an einen Tisch zu bringen, macht Spaß und ist definitiv eine positive Herausforderung. Es ist aber auch ein Lernprozess. Denn es ist wichtig zu verstehen: Was braucht jeder, um gut zusammenarbeiten zu können.
Herausfordernd kann es auch sein, wenn eine Hypothese nicht so bestätigbar ist wie man sich das vorstellt. Man geht mit viel Optimismus in ein Projekt hinein und stellt dann nach Monaten fest, dass alles viel komplizierter ist, als man dachte. Eigentlich ist immer alles komplizierter als man dachte. Aber im Moment sind wir auf einem sehr guten Weg.

Was braucht man, um in der Wissenschaft erfolgreich zu sein?

Es ist eine sehr erfüllende Aufgabe, die immer wieder zu Erfolgserlebnissen führt. Aber es kann auch anstrengend sein, man muss einen langen Atem haben, dranbleiben, hartnäckig sein.
Hilfreich ist auch Wissen aus anderen Disziplinen. Obwohl mir Mathematik und Physik letztendlich zu theoretisch waren, bin ich nach wie vor Mathematik- und -Technik-affin. Ich bringe viel Verständnis für die Grundprinzipien mit, auf denen die Informatik basiert. Das hilft mit anderen Disziplinen gut zusammenzuarbeiten, weil die Sprache einfach eine andere ist.

Gibt es Zeiten wo sie abschalten können und gar nicht an ihre Forschung denken?

Ich habe einen Mann und zwei Kinder. Dadurch gibt es schon Momente, in denen ich nicht an die Forschung denke. Aber in den meisten Fällen stehe ich auf mit der Arbeit und gehe mit der Arbeit schlafen. Das ist aber keine belastende Situation, sondern etwas, das ich gerne mache. Ohne mit dem Herz dahinter zu sein, hat es keinen Sinn. Es ist nicht nur mein Job, sondern wesentlicher Teil meines Lebens.

Über Dr. Sabine Taschner-Mandl
Dr. Sabine Taschner-Mandl leitet seit 2018 die Gruppe Tumor Biology der St. Anna Kinderkrebsforschung, wo sie seit 2008 wissenschaftlich tätig ist. Ihr Biologiestudium an der Universität Wien schloss Taschner-Mandl mit einer Diplomarbeit in der Impfstoffentwicklung der Firma Intercell ab. Es folgten eine Dissertation sowie eine Post-doc-Position am Institut für Immunologie der Medizinischen Universität Wien. Neben ihrer Tätigkeit an der St. Anna Kinderkrebsforschung war Taschner-Mandl im Rahmen des EC-FP7-Marie-Curie-Programms Gastwissenschaftlerin bei Significo und der University of Helsinki.

Für ihre Forschung erhielt Taschner-Mandl zahlreiche Förderungen, unter anderem der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft, dem Wiener Wissenschafts- Forschungs- und Technologie-Fonds und der ERA-NET-Initiative der Europäischen Kommission. Die Forscherin ist Mitglied internationaler Fachgesellschaften, wie der Advances in Neuroblastoma Research Association (ANRA) und der International Society of Pediatric Oncology Europe Neuroblastoma (SIOPEN), bei der sie als stellvertretende Vorsitzende des Biology Speciality Committee fungiert. Bereits zweimal wurden Taschner-Mandls Arbeiten als Best Presentation bei den jährlichen SIOPEN-Meetings ausgewählt. Taschner-Mandl lehrt an der Medizinischen Universität Wien und ist Gutachterin zahlreicher wissenschaftlicher Fachjournale, unter anderem des Journal of Clinical Oncology, und Nature Communications. Zu engen internationalen Kollaborationspartnern der Forscherin zählen das Princess Maxima Center in Utrecht, die Charité-Universitätsmedizin in Berlin und das Institut M. Curie in Paris.

Über das Neuroblastom
Das Neuroblastom ist für elf Prozent aller durch Krebserkrankungen bedingten Todesfälle bei Kindern verantwortlich. Obwohl in den letzten Jahren große internationale Anstrengungen unternommen wurden um neue, verbesserte
Therapien, z.B. Immuntherapien, zu implementieren, ist das Langzeitüberleben von Patientinnen und Patienten mit metastasierender Hochrisikoerkrankung immer noch sehr schlecht. Für diese Gruppe liegt die Überlebensrate unter 40 Prozent nach initialer Therapie und bei weniger als zehn Prozent nach einem Rezidiv. “Liquid Biopsies” spiegeln zu jedem Zeitpunkt während der Therapie und danach den genauen Krankheitsverlauf wider und haben daher das Potential Diagnostik und Behandlung von Kindern mit Hochrisiko-Neuroblastom zu revolutionieren. Da die Gewinnung von Blut- und Knochenmarksproben weniger invasiv als klassische Tumorbiopsien ist, sind diese eine hervorragende Quelle für Biomarker zur Verlaufskontrolle und als Grundlage für Therapieentscheidungen.

Das LIQUIDHOPE-Konsortium bringt internationale Expertinnen und Experten auf den Gebieten der biologischen und computergestützten Forschung beim Neuroblastom mit pädiatrischen Onkologinnen und Onkologen zusammen. Im Rahmen dieses Konsortiums strebt die St. Anna Kinderkrebsforschung einen raschen Transfer von Liquid Biopsy-Verfahren in den klinischen Alltag an. Geplant ist, Tumormarker und immuntherapeutische Zielmoleküle auf bereits gestreuten Tumorzellen in Knochenmarksproben, mithilfe eines automatisierten Mikroskopiesystems zu quantifizieren und mittels “Digital Droplet”-PCR DNA-Marker in Blut und Knochenmark zu analysieren. Diese Verfahren werden durch bioinformatische Analysen unterstützt, die auf neuesten “Deep-learning”-Algorithmen basieren sowie durch Software zur Visualisierung von komplexen multi-dimensionalen Daten. Spezifität und Sensitivität der von Taschner-Mandl und ihrer Gruppe etablierten Biomarkertests sollen gemeinsam mit denen der LIQUIDHOPE-Partner verglichen werden, um dann prospektiv im Rahmen der Europaweiten Hochrisiko-Neuroblastom-Studie erhoben zu werden.