Grundlagenforschung | Beiträge ab Seite 7

CAR-T-Zell-Therapien zur Behandlung maligner hämatologischer Erkrankungen sind inzwischen ein wichtiger Teil des klinischen Behandlungsspektrums. Bei diesen zielgerichteten Immuntherapien werden spezifische chimäre Antigenrezeptoren (CAR) in die Immunzellen der Patient:innen eingebaut, um die Erkennung und Vernichtung von Krebszellen im Körper zu ermöglichen. Derzeit u.a. bei rezidivierten oder refraktären Leukämien und Lymphomen zugelassen, werden sie meist erst in späten Stadien eingesetzt. Ihre Bedeutung im Therapiealgorithmus nimmt jedoch zu, bei aggressiven B-Zell-Lymphomen bereits ab der Zweitlinie (1). Das Zeitalter der Zell-Therapien hat erst begonnen – davon ist Dr. Anne Kerber, die bei Bristol Myers Squibb die weltweite Entwicklung in diesem Bereich leitet, überzeugt.

Telomere sind Bereiche sich wiederholender Nukleotidsequenzen an jedem Ende eines Chromosoms, die dieses vor dem Zerfall oder der Fusion mit benachbarten Chromosomen schützt. Telomere spielen eine entscheidende Rolle bei der Zellteilung, da sie es den Zellen ermöglichen, sich zu teilen, ohne wichtige genetische Informationen vom Ende eines Chromosoms zu verlieren. Diese biologische Funktion ist besonders wichtig für das Verständnis von Krebs und Alterung. Taghreed Al-Turki und Jack Griffith von der UNC School of Medicine haben die spektakuläre Entdeckung gemacht, dass Telomere genetische Informationen für die Produktion von 2 kleinen Proteinen enthalten. Eines dieser beiden Proteine ist in einigen menschlichen Krebszellen sowie in Zellen von Patient:innen mit Telomerschäden erhöht.

„20-10-5 years of innovation, impact collaboration“ war das Motto der Jubiläumsveranstaltung des Biopharma-Unternehmens GSK (GlaxoSmithKline) und seines Tochterunternehmens Cellzome auf dem EMBL-Campus (Europäisches Laboratorium für Molekularbiologie) in Heidelberg, die eigentlich bereits im Jahr 2020 stattfinden hätte sollen, doch durch die Corona Pandemie auf 2023 verschoben werden musste. Im Rahmen der Veranstaltung wurden gleich 3 Jubiläen gefeiert - 20 Jahre seit der Gründung von Cellzome durch ein Forschungsteam um Dr. Gitte Neubauer, 10 Jahre als 100%ige Tochtergesellschaft von GSK und 5 Jahre erfolgreiche Kooperation der Cellzome Labore mit dem EMBL. Die Wissenschaftler:innen von Cellzome erforschen mit Hilfe modernster Omics-Technologien (Transkriptomik, Proteomik, Metabolomik und Genomik) in Kombination mit künstlicher Intelligenz (KI) und Methoden des maschinellen Lernens die Grundlagen molekularer Veränderungen in Zellen und Geweben. Auf diese Weise entstehen in vitro Forschungsergebnisse, die mit klinischen Studien vergleichbar sind. Mit Hilfe dieser Methoden können so Angriffspunkte in Zellen und Geweben identifiziert werden, die es ermöglichen gezielt wirkende Medikamente zur Bekämpfung von Krankheiten, wie Krebs und Infektionskrankheiten, zu entwickeln.

Globale Herausforderungen wie der Klimawandel, Pandemien und Urbanisierung, aber auch Cybersecurity und der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) sind Themen, bei denen es viele Anknüpfungspunkte zwischen der Gesundheitsbranche und der Raumfahrt gibt. Um das Potenzial von Synergien zu nutzen, wurde 2020 das INNOspace^®-Netzwerk Space2Health gegründet. Auf der Digital Health Conference (DHC) im November 2022 in Berlin wurden einige gemeinsame Projekte vorgestellt.

Bundeskanzler Olaf Scholz sagt der Pharmabranche bei einem Besuch des Impfstoffherstellers BioNTech in Marburg schnellere Genehmigungsverfahren für Fabriken und Forschungsvorhaben zu. Es brauche auch dort das „neue Deutschland-Tempo“.

Das Li-Fraumeni-Syndrom (LFS) ist eine seltene, genetische Erkrankung, die zu einem deutlich erhöhten Krebsrisiko führt. Betroffene erkranken oft schon im Kindesalter an Krebs. Im Laufe des Lebens können mehrere unterschiedliche Tumorerkrankungen, auch gleichzeitig, auftreten, was die Lebenserwartung drastisch reduziert.

Sowohl in Deutschland als auch in Großbritannien erkrankt statistisch gesehen fast jeder zweite Mensch im Laufe seines Lebens an Krebs. Während die Überlebenschancen bei frühzeitiger Erkennung weltweit gestiegen sind, hat nicht zuletzt die Corona-Pandemie die Versorgung von Krebspatient:innen vor Herausforderungen gestellt. Wartelisten für die Behandlung von Tumorerkrankungen erreichten in Großbritannien im vergangenen Jahr Rekordwerte.

Forscher:innen der Adam Mickiewicz University haben das Potenzial von bioaktiven Verbindungen, sogenannten Glykoalkaloiden, zur Behandlung von Krebs untersucht. Sie sind in vielen Arten von Gemüsen wie Kartoffeln und Tomaten enthalten. Laut Forschungsleiterin Magdalena Winkiel wird weltweit nach Medikamenten gesucht, die für die Krebszellen tödlich, aber gleichzeitig sicher für die gesunden Zellen sind. Der Expertin nach wäre es sinnvoll, sich mit traditionellen Heilpflanzen zu beschäftigen und ihre Eigenschaften zu überprüfen. Details wurden in „Frontiers in Pharmacology“ veröffentlicht.

Die Pandemie-Jahre haben nicht nur deutliche Spuren in Wirtschaft und Gesellschaft hinterlassen – auch das Vertrauen der Deutschen gegenüber Wissenschaft und Forschung hat sich durch die Pandemie verändert. Eine regelmäßige Umfrage zeigt, dass vorallem Uneinigkeit zwischen Expert:innen zum Vertrauensverlust in der Bevölkerung führt.

Einem Poster zufolge, das auf dem Kongress der American Society for Hematoloy (ASH) präsentiert wurde, betreffen die multisystemischen Komplikationen von Eisenüberladung (IO) bei Beta-Thalassämie auch die hämatopoetischen Stammzellen (HSC) (1).

In Deutschland erkranken jährlich ca. 40.000 Menschen, darunter 1.000 Kinder unter 18 Jahren an einer malignen hämatologischen Neoplasie. Durch Fortschritte in Diagnostik und Therapie nimmt die altersstandardisierte Sterblichkeit seit den 1990er Jahren ab und die Lebensqualität rückt zunehmend in den Fokus der Versorgung. Eine hohe Symp­tomlast, häufig verbunden mit einer Reduktion der physischen, kognitiven und psychosozialen Leistungsfähigkeit, hat enorme Auswirkungen auf die gesundheitsbezogene Lebensqualität der Betroffenen. Gezielte körperliche Aktivität bietet in allen Phasen der Erkrankung einen wirksamen nicht-pharmakologischen Ansatz, um krankheits- und therapieassoziierte Symptome und Nebenwirkungen zu reduzieren und die Lebensqualität zu verbessern.

Künstliche Intelligenz (KI) wird in den kommenden Jahren einen erheblichen Einfluss auf die medizinische Forschung und den klinischen Alltag haben. Durch KI ist es möglich, repetitive manuelle Aufgaben bei der medizinischen Bildverarbeitung zu automatisieren oder verborgene Informationen zu finden, die das menschliche Auge nicht sehen kann. In der Tumorpathologie bietet sich Schwarmlernen als neue dezentrale Methode an, um robuste KI-Modelle für die Klassifizierung von histopathologischen Bildern zu trainieren und gleichzeitig Datenschutz sowie Sicherheit im Zusammenhang mit dem Austausch von Patientendaten sicherzustellen.

Ein neuer aus seneszenten Zellen bestehender Impfstoff von Forschenden des Instituto de Investigación Biomédica (IRB) regt das Immunsystem im Kampf gegen Krebs an. Dabei handelt es sich um gestörte Zellen, die sich mit zunehmendem Alter und in Organen, die von chronischen Krankheiten betroffen sind, ansammeln. Sie vermehren sich nicht mehr, verschwinden jedoch auch nicht. Die IRB-Expert:innen haben mit diesen Zellen das Wachstum von Tumoren in experimentellen Modellen von Melanomen und Bauchspeicheldrüsenkrebs signifikant verlangsamt.

Screening-Untersuchungen zur Früherkennung seltener Erkrankungen scheitern oft an unzureichender Vorhersagekraft der Ergebnisse. Beim seltenen HPV-bedingten Rachenkrebs setzten Wissenschaftler aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum nun in einer Machbarkeitsstudie auf den kombinierten Nachweis von Antikörpern gegen verschiedene Virusproteine (1). Damit konnten sie den positiven Vorhersagewert der Testergebnisse deutlich verbessern.

Der diesjährige Nobelpreis für Chemie wird Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal und K. Barry Sharpless zuerkannt – für ihre Pionierarbeit auf dem Gebiet der Click-Chemie und der bioorthogonalen Chemie. Die beiden verwandten Methoden haben große Bedeutung für die medizinische Forschung und die Entwicklung und Produktion von  Arzneistoffen für Medikamente.

In Deutschland erkranken jährlich ca. 40.000 Menschen, darunter 1.000 Kinder unter 18 Jahren an einer malignen hämatologischen Neoplasie. Durch Fortschritte in Diagnostik und Therapie nimmt die altersstandardisierte Sterblichkeit seit den 1990er Jahren ab und die Lebensqualität rückt zunehmend in den Fokus der Versorgung. Eine hohe Symp­tomlast, häufig verbunden mit einer Reduktion der physischen, kognitiven und psychosozialen Leistungsfähigkeit, hat enorme Auswirkungen auf die gesundheitsbezogene Lebensqualität der Betroffenen. Gezielte körperliche Aktivität bietet in allen Phasen der Erkrankung einen wirksamen nicht-pharmakologischen Ansatz, um krankheits- und therapieassoziierte Symptome und Nebenwirkungen zu reduzieren und die Lebensqualität zu verbessern.

Die allogene Stammzelltransplantation (alloSCT) ist eine potenziell kurative Therapie von akuten Leukämien und weiteren malignen und nicht-malignen hämatologischen Erkrankungen. Eine häufige und oft schwerwiegende Komplikation nach alloSCT ist die Graft-versus-Host Erkrankung (GvHD), die durch eine Immunreaktion von Spender-Immunzellen gegen Empfängergewebe hervorgerufen wird. Die Inzidenz von GvHD über alle Schweregrade wird auf etwa 30-70% nach alloSCT geschätzt (1-4). Das Auftreten von GvHD trägt maßgeblich zur Mortalität (5, 6), Morbidität und Einschränkung der Lebensqualität von Patient:innen nach alloSCT bei (7, 8).

Die allogene Stammzelltransplantation (alloSCT) ist eine potenziell kurative Therapie von akuten Leukämien und weiteren malignen und nicht-malignen hämatologischen Erkrankungen. Eine häufige und oft schwerwiegende Komplikation nach alloSCT ist die Graft-versus-Host Erkrankung (GvHD), die durch eine Immunreaktion von Spender-Immunzellen gegen Empfängergewebe hervorgerufen wird. Die Inzidenz von GvHD über alle Schweregrade wird auf etwa 30-70% nach alloSCT geschätzt (1-4). Das Auftreten von GvHD trägt maßgeblich zur Mortalität (5, 6), Morbidität und Einschränkung der Lebensqualität von Patient:innen nach alloSCT bei (7, 8).

Das Multiple Myelom (MM) ist nach wie vor nicht heilbar, doch gibt es inzwischen zahlreiche effektive Therapiemöglichkeiten. Für Patient:innen, die nicht für eine Transplantation geeignet sind, stehen für die Sequenztherapie etablierte Substanzen und Substanzkombinationen zur Verfügung. Prof. Dr. Christoph Scheid, Köln, gab einen Überblick darüber, was bei der Auswahl für die Erstlinie und die Folgelinien zu beachten ist, damit das Potenzial der Therapien möglichst optimal ausgeschöpft werden kann, und wie die Myelom-Therapie der Zukunft aussehen könnte.

Zusätzlich zur bildgebenden Diagnostik kommen zunehmend auch Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) zum Einsatz. Kann KI zu einem Wandel in der Krebsbehandlung hin zu einer deutlichen Verbesserung des Outcome beitragen? Der Weg zur Verwirklichung des KI-Potenzials steht im Einklang mit dem Wunsch nach größerer Standardisierung, Effizienz und Konsistenz der Krebsbehandlung in den verschiedenen Bereichen der Onkologie. Die Behandlungsauswahl soll dabei auf das Ziel der Verbesserung des Gesamtüberlebens bei minimaler Behandlungstoxizität als klinischem Endpunkt ausgerichtet werden. Eine Studie aus Kanada gibt einen Überblick über die Elemente der klinischen Entscheidungsfindung in der Präzisionsonkologie und beschreibt den Nutzen der KI in der Onkologie.