Wissenschaft und Forschung

Wissenschaft und Forschung:	Innovationspreis für Sepsis-Forscher
	Integriertes Sepsis-Forschungs- und Behandlungszentrum
	Maßgeschneiderte Krebstherapie

IQ Innovationspreis Mitteldeutschland

Die SIRS-Lab GmbH und das Jenaer Institut für Medizinische Mikrobiologie wurden im Juni 2008 mit dem IQ Innovationspreis Mitteldeutschland ausgezeichnet

Innovation aus dem Sepsis-Cluster preisgekrönt

Gemeinsam mit dem Institut für Medizinische Mikrobiologie des Universitätsklinikums Jena ist im Juni 2008 die SIRS-Lab GmbH mit dem IQ Innovationspreis Mitteldeutschland, der Stadt Jena und der Life Science-Branche ausgezeichnet worden. Die von der Wirtschaftsinitiative Mitteldeutschland ausgeschriebenen Preise würdigen das klinische Diagnosesystem "VYOO".

Mit dieser Auszeichnung setzt sich die Erfolgsgeschichte des Unternehmens fort, das seinen Ursprung im Jenaer Universitätsklinikum hat. Im Jahr 2000 gründete die Forschergruppe um die Intensivmediziner Prof. Dr. Konrad Reinhart und PD Dr. Stefan Russwurm, den Mikrobiologen Prof. Dr. Eberhard Straube und den Molekularbiologen Prof. Dr. Hans-Peter Saluz das Biotechnologie-Start-Up, um die Ergebnisse von Forschungsprojekten in marktfähige Produkte zu überführen. Sie wollten molekularbiologische Methoden für die schnelle Diagnose von Sepsis und schweren Infektionen entwickeln. Aus ihrer klinischen Erfahrung heraus waren die Gründer stark motiviert, zur Lösung eines schwerwiegenden medizinischen Problems beizutragen.

Sepsis häufig unterschätzt

Mit 60.000 Todesopfern pro Jahr allein in Deutschland ist die landläufig als Blutvergiftung bezeichnete Sepsis eine häufige Todesursache. Sepsis kann Personen jeden Alters treffen. In der Klinik erkranken häufiger Patienten nach Operationen oder anderweitig Geschwächte, bei denen sich eine Infektion im gesamten Körper ausbreitet. Daraufhin überschlagen sich die Abwehrmechanismen und richten mehr Schaden als Nutzen an. "Die Sepsis gehört zu den am meisten unterschätzten Krankheiten unserer Zeit", betont der Direktor des Instituts für Medizinische Mikrobiologie, Prof. Dr. Eberhard Straube, "jahrzehntelang gab es so gut wie keinen Fortschritt bei ihrer rechtzeitigen Erkennung und Behandlung." Die klinischen Symptome sind sehr unspezifisch. Die für die Diagnose erforderliche Blutkultur zur Bestimmung der Sepsiserreger dauert zwei Tage oder länger. Demgegenüber sinkt mit jeder verronnenen Stunde die Überlebenswahrscheinlichkeit des betroffenen Patienten um 5 bis 7 Prozent. Ein erstes Ziel der SIRS-Lab-Forscher war es, mit Hilfe von Biomarkern im Blut des Patienten das Stadium der Erkrankung zu bestimmen, um daraus die jeweils optimale Behandlungsstrategie abzuleiten. Hierfür suchten sie aus Tausenden von Genaktivitäts- und Proteinmarkern diejenigen heraus, die den Verlauf der Erkrankung charakterisieren. Dahinter verbirgt sich jahrelange Laborarbeit, deren Ergebnisse nun in Studien mit Proben von Patienten Eingang finden.

Schneller molekularbiologischer Erregernachweis

Der zweite Schwerpunkt der SIRS-Lab-Entwickler ist der schnelle Nachweis und die Identifizierung des Sepsis-Erregers. denn erst die auf den Erreger abgestimmte Antibiotikagabe verbessert die Überlebenschancen des Patienten signifikant. Die Kultivierung der Erreger aus dem Patientenblut aber ist langsam und zeigt in vielen Fällen, bspw. wenn der Patient nach einer Operation ein Antibiotikum erhalten hat, kein verwertbares Ergebnis. Molekularbiologische Verfahren brachten auch hier den Durchbruch. Gemeinsam mit den Mikrobiologen entwickelte SIRS-Lab ein Verfahren, mit dem mikrobielles Erbgut aus der Blutprobe des Patienten herausgefiltert und bestimmt werden kann. "Dabei nutzen wir eine chemische Eigenschaft der DNA von Bakterien und Pilzen, um sie gezielt aus der Probe zu isolieren, so dass die Mengen für einen molekularbiologischen Nachweis ausreichen. Die mikrobielle DNA kann nun in einem ausgeklügelten Verfahren vervielfältigt und identifiziert werden", beschreibt Eberhard Straube die Innovation. "Der Test erfasst 99 Prozent der Sepsis-Erreger und stellt gleichzeitig fest, ob diese eventuell gegen bestimmte Antibiotika resistent sind." Innerhalb von acht Stunden liefert "VYOO" ein zuverlässiges Ergebnis. Das ist ein Bruchteil der bisher benötigten Zeit. Entsprechend schneller kann die gezielte Therapie beginnen. "Diese Entwicklung war nur im besonderen Klima des Sepsis-Clusters Jena im engen Austausch von Wissenschaft und Wirtschaft möglich", sagt der Geschäftsführer der SIRS-Lab-GmbH, PD Dr. Stefan Rußwurm und unterstreicht die Kooperation mit dem Universitätsklinikum. Partner bei der klinischen Erprobung des Diagnosesystems waren die Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin und das Institut für Medizinische Mikrobiologie des Universitätsklinikums Jena. Vor einem Jahr wurde "VYOO" auf den Markt gebracht. Inzwischen zeichnen sich auch andere Anwendungen für den molekularbiologischen Erregernachweis ab, bspw. bei der Qualitätssicherung in der Transfusionsmedizin oder in der Lebensmittelindustrie.

Enge Zusammenarbeit mit dem Universitätsklinikum

Auch die Forschungsarbeiten zum Diagnosesystem für den Entzündungsstatus der Sepsis sind weit fortgeschritten. Für Ende des Jahres kündigte das Unternehmen die Einführung eines Tests an, mit dem anhand spezifischer Biomarker im Blut Stadium und Verlauf der Erkrankung verlässlich charakterisiert werden können. Zurzeit befindet es sich in der letzten Phase der klinischen Tests. Auch an dieser Entwicklung haben Intensivmediziner und Mikrobiologen des Universitätsklinikums großen Anteil. Die SIRS-Lab GmbH im BioInstrumenteZentrum auf dem Beutenberg hat inzwischen rund 50 Mitarbeiter. Zusammen mit weiteren Unternehmen ist SIRS-Lab ein wichtiger Partner des Sepsis-Forschungszentrums "Septomics", das mit Förderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung und des Landes Thüringen in Jena aufgebaut wird. vdG

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Erneuter Erfolg für Jenaer Sepsis-Experten

Universitätsmediziner wollen Integriertes Forschungs- und Behandlungszentrum aufbauen

Mit ihrem Konzept für ein "Jena Sepsis Center" konnten Mediziner des Jenaer Universitätsklinikums das Bundesministerium für Bildung und Forschung überzeugen. Neben Jena erhalten vier weitere Universitätsklinika jetzt die Gelegenheit, ihre Vorhaben für die Einrichtung von krankheitsbezogenen Integrierten Forschungs- und Behandlungszentren auszuarbeiten. Im Fall einer positiven Begutachtung im nächsten Jahr können die Zentren fünf Jahre lang mit jeweils bis zu 25 Millionen Euro gefördert werden.
"Wir wollen völlig neue interdisziplinäre Strukturen für die Erforschung und die Behandlung der Sepsis schaffen. Es geht nicht nur um eine bessere Akutbehandlung, sondern um Prävention, verbesserte Früherkennung und vor allem um die Behandlung der Folgeschäden, über die bislang noch wenig bekannt ist", beschreibt der renommierte Sepsis-Experte Prof. Dr. Konrad Reinhart, Direktor der Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin, das Ziel des Zentrums. Neben Intensivmedizinern werden sich unter anderem Internisten, Neurologen, Kinderärzte, Chirurgen, Genetiker, Psychologen, Allgemeinmediziner, Laboratoriumsmediziner und Mikrobiologen des Universitätsklinikums am "Jena Sepsis Center" beteiligen. Partner sind auch Infektionsbiologen vom Jenaer Hans-Knöll-Institut.
Sepsis ist eine durch Bakterien oder Pilze ausgelöste schwere Infektion und ein gewaltiges medizinisches Problem. Die Ursachen sind vielfältig. Mit der immer älter werdenden Bevölkerung und der steigenden Invasivität der modernen Hochleistungsmedizin wächst die Zahl der Sepsiserkrankungen. Aber auch strukturelle Defizite tragen zur Größe des Problems "Sepsis" bei. Hier setzt das Konzept des Integrierten Forschungs- und Behandlungszentrums für Sepsis und Sepsisfolgen an. Im Zentrum sollen die Intensivstationen der beteiligten Kliniken vereint werden, so dass die interdisziplinäre Behandlung der Sepsis, die in fast allen medizinischen Bereichen vorkommen kann, garantiert ist.
Die Forschung zur Diagnostik und Therapie der Sepsis wird ein Schwerpunkt am "Jena Sepsis Center" sein. Zusätzlich zum Zentrum für Innovationskompetenz "Septomics", das zurzeit aufgebaut wird, werden weitere Gruppen in der patientenorientierten Sepsisforschung arbeiten. Ihnen werden zentrale Einrichtungen wie eine Managementeinheit für klinische Studien, eine Biobank und ein Sepsisdatenzentrum zu Verfügung stehen. Mit Forschungsprofessuren und speziellen Qualifizierungsprogrammen für Studenten, Doktoranden und Nachwuchswissenschaftler will das Zentrum auch Karriereperspektiven für klinische Forscher bieten.
In einem "Aktionsbündnis Sepsis" wird das Zentrum mit Krankenhäusern, Reha-Kliniken und niedergelassenen Ärzten der Region sowie mit Vertretern von Kostenträgern und der Gesundheitspolitik zusammenarbeiten, um die Früherkennung und Versorgung zu verbessern und Nachsorgekonzepte zu entwickeln. Geplant ist auch die Einrichtung einer Post-Sepsis-Ambulanz. Das Integrierte Forschungs- und Behandlungszentrum soll als eigenständiges, direkt der Medizinischen Fakultät unterstelltes Institut geschaffen werden. "Das Zentrum überwindet traditionelle Fächergrenzen und eröffnet so neue Möglichkeiten der engen Verknüpfung von Forschung und Patientenversorgung, es wird das Universitätsklinikum in hohem Maße prägen", sagt Prof. Dr. Klaus Benndorf, Dekan der Medizinischen Fakultät und Wissenschaftlicher Vorstand des Jenaer Universitätsklinikums. vdG

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Maßgeschneiderte Krebstherapie

Tumorzellen im Blut zeigen Wirksamkeit der Chemotherapie an

Prof. Dr. Katharina Pachmann bei der Probenauswertung am Laser-Scanning-Zytometer; Fotos: UKJ

Klinische Forscher am Jenaer Universitätsklinikum haben eine Möglichkeit aufgezeigt, wie die unterstützende Chemotherapie nach einer Brustkrebsoperation weiter individualisiert werden kann. Anhand der Anzahl der im Blut zirkulierenden Tumorzellen lässt sich die Wirksamkeit der Chemotherapie, die sich an die chirurgische Entfernung des Tumors anschließt, überwachen. Für Frauen mit einem erhöhten Rückfallrisiko könnte die Therapie dann wiederholt bzw. umgestellt werden. Gemeinsam mit der Jenaer Frauenklinik arbeiten die Onkologen daran, diese Methode allen Patientinnen am Interdisziplinären Brustzentrum Jena anbieten zu können.

Die Diagnose "Krebs" ist eine furchtbare Gewissheit, mit der das Leben zur Ungewissheit wird. Diese Erfahrung müssen allein in Deutschland jedes Jahr rund 55 000 Frauen machen, wenn bei ihnen Brustkrebs festgestellt wird. Diagnoseverfahren zur früheren Erkennung, neue Operationstechniken und Therapiekonzepte konnten der Diagnose den Schrecken zwar nicht nehmen, sie haben aber die Heilungsaussichten und die Lebensqualität der Patientinnen immens verbessert. "Ein wichtiger Schritt in diese Richtung ist die individuell auf die Patientin abgestimmte Therapie", sagt Prof. Dr. Katharina Pachmann, Onkologin am Jenaer Universitätsklinikum, "denn Brustkrebs ist nicht gleich Brustkrebs."

Fluoreszenzbild mit drei typischen epithelialen Tumorzellen (grün) zwischen den übrigen Blutzellen (rot)

Die Krebsforschung hat eine Reihe von Faktoren ausgemacht, die den Tumor charakterisieren. So bestimmen die Größe des Tumors, dessen Wachstums- und Hormonrezeptoren, Lymphknotenbefall und das Alter der Patientin die Empfehlungen für die Sicherheitsbehandlung, die sich in der Regel an eine Brusttumoroperation anschließt. Diese Chemotherapie richtet sich gegen noch im Körper vorhandene Krebszellen, bspw. im Blut, und gegen eventuelle Metastasen. Ob diese Behandlung erfolgreich ist, wird erst bei routinemäßigen Nachsorgeuntersuchungen deutlich. "Das wollen wir ändern", sagt Katharina Pachmann, die seit Jahren mit den Ärzten des Jenaer Brustzentrums zusammenarbeitet. In der Zahl der im Blut zirkulierenden Tumorzellen sieht die Professorin für experimentelle Hämatologie und Onkologie einen Indikator für das Anschlagen der adjuvanten Therapie.
"Wenn die Zahl der Tumorzellen im Blut während der Chemotherapie ansteigt, besteht eine erhöhte Rückfallgefahr", fasst sie das Ergebnis einer mit der Frauenklinik durchgeführten Untersuchung an 91 Patientinnen zusammen. Dabei war den Frauen vor, während und nach der Therapie Blut abgenommen worden, insgesamt mindestens vier Mal. In einem selbst entwickelten Verfahren bereiteten die Wissenschaftler die Blutproben auf und zählten mittels Laser-Scanning-Zytometrie die einzelnen, mit Fluoreszenzfarbstoffen markierten Tumorzellen. Sie unterschieden so Patientinnen mit stark zurückgehender Tumorzellenzahl, mit etwa gleich bleibender Zellenzahl und mit sich stark vermehrenden Tumorzellen im Blut. In dieser letzten Gruppe erlitten in den darauf folgenden 40 Monaten zwölfmal mehr Frauen einen Rückfall als in der Gruppe mit sinkender Tumorzellenzahl. Schon frühere Untersuchungsreihen belegten die Aussagekraft dieser Krebszellen im Blut für die Wirkung der so genannten neoadjuvanten Therapie, der Chemobehandlung zur Verkleinerung eines Tumors vor der Operation. Auch bei anderen Krebsarten wie Melanom, Lungen-, Prostata- und Dickdarmkrebs spielen die im Blut zirkulierenden Tumorzellen eine Rolle. "Diese Zellen geben einen Hinweis auf das Rückfallrisiko, der in die Therapiegestaltung einfließen muss", sagt Prof. Dr. Klaus Höffken, Direktor der Klinik für Innere Medizin II und Medizinischer Vorstand des UKJ.
Die Resonanz der Fachkollegen auf die Veröffentlichung ihrer Ergebnisse bestätigt die Jenaer Onkologen, die nun gemeinsam mit den Gynäkologen an der Planung einer Folgestudie arbeiten. "Wir wollen prüfen, ob wir den Frauen mit einer hohen Rückfallgefährdung durch die individuelle Behandlungsplanung besser helfen können", beschreibt Prof. Dr. Ingo Runnebaum deren Ziel. Der Geschäftsführende Direktor der Klinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe leitet das Interdisziplinäre Brustzentrum Jena, wo jährlich etwa 400 Krebspatientinnen behandelt werden.
"Gewissheit werden wir diesen Frauen nicht geben können", weiß Prof. Pachmann, "aber sie sollen von unseren Ergebnissen in der Entwicklung der auf die einzelne Patientin zugeschnittenen Krebstherapie schnell profitieren." vdG

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