Neurologie-Forschung an der Universität Heidelberg: Fortschritte und Schwerpunkte

Die Neurologische Klinik der Universität Heidelberg, unter der Leitung von Prof. Dr. med. Michael Platten, widmet sich der Behandlung von Erkrankungen des Gehirns, des Rückenmarks, der peripheren Nerven und der Muskulatur. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf einer individuellen und persönlichen Betreuung der Patient:innen. Um diese Betreuung stetig zu verbessern, engagieren sich zahlreiche Forschungsprojekte in der Erforschung der Grundlagen neurologischer Erkrankungen und der Optimierung von Behandlungsmethoden. Die Klinik betont, dass optimale Behandlungsergebnisse nur durch modernste Verfahren und eine enge interdisziplinäre Zusammenarbeit erzielt werden können, insbesondere mit den Bereichen Neurochirurgie, Neuroradiologie und Kardiologie. Patienten mit seltenen Erkrankungen profitieren von der Expertise des Zentrums für seltene Erkrankungen.

Expertise und Schwerpunkte von Prof. Dr. Michael Platten

Prof. Dr. med. Michael Platten bekleidet mehrere bedeutende Positionen:

  • Direktor der Neurologischen Klinik der UMM (Universitätsmedizin Mannheim)
  • Direktor des Mannheim Center for Translational Neuroscience der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg
  • Leiter der Klinischen Kooperationseinheit Neuroimmunologie und Hirntumorimmunologie am DKFZ (Deutsches Krebsforschungszentrum) in Heidelberg
  • Stellvertretender Vorsitzender der Deutschen Arbeitsgemeinschaft für Neuroonkologie
  • Präsident der European Association of Neurooncology

Diese vielfältigen Aufgaben unterstreichen die breite Expertise und das Engagement von Prof. Platten in der neurologischen Forschung und Krankenversorgung.

Forschungsschwerpunkte und aktuelle Projekte

Die Neurologie in Heidelberg zeichnet sich durch eine Reihe von Forschungsschwerpunkten aus, die darauf abzielen, die Mechanismen neurologischer Erkrankungen besser zu verstehen und neue Therapieansätze zu entwickeln. Zu den wichtigsten Bereichen gehören:

  • Neuroonkologie: Ein zentraler Forschungsschwerpunkt ist die Untersuchung von Hirntumoren, insbesondere Glioblastomen. Ziel ist es, die komplexen Mechanismen dieser Tumoren zu entschlüsseln und neue, gezielte Therapien zu entwickeln.
  • Vaskuläre Neurologie: Die Erforschung von Schlaganfällen und anderen vaskulären Erkrankungen des Gehirns ist ein weiterer wichtiger Schwerpunkt. Dabei geht es um die Entwicklung neuer diagnostischer und therapeutischer Verfahren, um die Versorgung von Schlaganfallpatienten zu verbessern.
  • Neuroimmunologie: Die Erforschung von Autoimmunerkrankungen des Nervensystems, wie beispielsweise Multiple Sklerose, ist ein weiterer Schwerpunkt. Ziel ist es, die Ursachen dieser Erkrankungen besser zu verstehen und neue immuntherapeutische Ansätze zu entwickeln.
  • Akut- und neurologische Intensivmedizin: Die Klinik verfügt über eine spezialisierte Intensivstation für Patienten mit schweren neurologischen Erkrankungen. Hier werden neue Überwachungs- und Behandlungsstrategien entwickelt, um die Überlebenschancen und die Lebensqualität dieser Patienten zu verbessern.
  • Systemneurowissenschaften: Dieser Forschungsbereich untersucht die Funktionsweise des Nervensystems als Ganzes. Ziel ist es, die komplexen Interaktionen zwischen verschiedenen Hirnregionen besser zu verstehen und die Auswirkungen von neurologischen Erkrankungen auf diese Interaktionen zu untersuchen.
  • Neurodegeneration: Die Erforschung neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer-Krankheit und Parkinson-Krankheit ist ein weiterer wichtiger Schwerpunkt. Ziel ist es, die Ursachen dieser Erkrankungen besser zu verstehen und neue Therapieansätze zu entwickeln, die den Krankheitsverlauf verlangsamen oder aufhalten können.

Frank Winkler erhält den Brain Prize 2025 für Glioblastom-Forschung

Ein herausragendes Beispiel für die erfolgreiche Forschung in der Heidelberger Neurologie ist die Auszeichnung von Prof. Dr. Frank Winkler mit dem Brain Prize 2025. Die dänische Lundbeck-Stiftung würdigt damit seine bahnbrechenden Arbeiten zu Glioblastomen, hochgradig aggressiven Hirntumoren. Winkler konnte zeigen, dass Glioblastomzellen Kontakte zu gesunden Nervenzellen knüpfen und von diesen Signale empfangen, die das Wachstum der Tumoren befeuern. Zudem entwickeln sich Tumorzellen zu Taktgebern, die zusammen mit den Erregungssignalen der Nervenzellen die Ausbildung eines pilzartigen Tumor-Geflechts im Gehirn vorantreiben. Dieses Netzwerk ermöglicht den Tumorzellen eine komplexe Kommunikation und verleiht ihnen eine hohe Widerstandskraft gegen Therapien.

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Winklers Erkenntnisse eröffnen neue Perspektiven für Therapiestrategien, die derzeit in klinischen Studien geprüft werden. Besonders hervorzuheben ist, dass seine Forschung gezeigt hat, dass ein Medikament, das bei Epilepsie eingesetzt wird, die Kommunikation zwischen Nerven- und Tumorzellen stören kann. Aktuell wird in einer klinischen Studie untersucht, ob dieser Arzneistoff Patient:innen mit Glioblastom Vorteile bringt.

Der Preis wird am 28. Mai vom dänischen König Frederik X. in Kopenhagen persönlich überreicht. Frank Winkler teilt sich den mit 1,3 Millionen Euro dotierten Brain Prize mit Michelle Monje, die an der Stanford University inoperable Hirntumoren bei Kindern erforscht.

Andreas Meyer-Lindenberg, Vorsitzender des Auswahlkomitees für den Brain Prize, betont: „Michelle Monje und Frank Winkler haben unabhängig voneinander unser Verständnis der Biologie dieser neurologischen Krebsarten verändert. Gemeinsam haben Monje und Winkler einen Paradigmenwechsel eingeleitet, indem sie die Neurowissenschaften in die Krebsforschung einbezogen und so die Grundlage für das geschaffen haben, was heute als ‚Cancer Neuroscience‘ bezeichnet wird.“

Cancer Neuroscience: Ein neuer Forschungsbereich

Der neue Forschungsbereich „Cancer Neuroscience“ rückt das Zusammenspiel von Nervensystem und Krebs in den Fokus. Dabei werden folgende Fragen untersucht: Welche Rolle spielt das Nervensystem bei der Entstehung und Ausbreitung eines Tumors? Beeinflussen mögliche Wechselwirkungen die Prognose? Lassen sich diese Prozesse stoppen oder für die Therapien nutzen?

Frank Winkler erklärt: „Als wissenschaftlich tätiger Arzt betreue und behandle ich täglich Patientinnen und Patienten mit Hirntumoren und kann gleichzeitig die Hypothesen, die sich aus dem direkten Ringen mit der Krankheit in der Klinik ergeben, wissenschaftlich überprüfen. So stellen sich von selbst die richtigen Fragen, welche wirklich relevant für die grundlegenden Mechanismen der Tumorerkrankung und für die Betroffenen selbst sind.“

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Michael Boutros, Dekan der Medizinischen Fakultät Heidelberg der Universität Heidelberg, betont: „Cancer Neuroscience wird als Forschungsthema in Zukunft noch an Bedeutung gewinnen. Denn es wird immer deutlicher, dass das Nervensystem bei Krebserkrankungen, auch denen außerhalb des Gehirns, eine wichtige Rolle spielt. In Heidelberg haben wir viele der weltweit führenden Forschungsgruppen auf diesem Gebiet und wollen mit unseren Kooperationspartnern auf dem Campus und in der Region diese Entwicklung führend mitgestalten und noch weiter ausbauen.“

Michael Baumann, Vorstandsvorsitzender des DKFZ, ergänzt: „Frank Winklers Arbeit ist ein wunderbares Beispiel dafür, dass exzellente, innovative Forschung auf allerhöchstem Niveau der Motor ist für translationale Ansätze, die das Potenzial haben, für Patientinnen und Patienten einen wirklichen Unterschied zu machen. Im Namen des gesamten DKFZ gratuliere ich zu diesem hochverdienten Preis.“

Jürgen Debus, Leitender Ärztlicher Direktor des Universitätsklinikums Heidelberg (UKHD), hebt hervor: „Das ist gelebte Translation, wenn neue Erkenntnisse aus der Forschung zeitnah in die klinische Versorgung fließen. Der Standort Heidelberg bietet dazu durch seine enge Verzahnung von Universität und Universitätsklinikum mit den außeruniversitären Forschungseinrichtungen wie dem DKFZ hervorragende Voraussetzungen.“

Erkenntnisse über Glioblastom-Netzwerke

Glioblastome sind aggressive Hirntumoren, bei denen die Betroffenen trotz Operation, Chemo- und Strahlentherapie meist innerhalb von zwei Jahren sterben. Winkler und seine Arbeitsgruppe entdeckten bereits 2015, dass Glioblastomzellen untereinander durch lange Zellfortsätze verbunden sind und wie ein Pilzgeflecht in das gesunde Gehirn einwachsen. Dieses Geflecht kann nicht vollständig operativ entfernt werden, und die Zellen tauschen über diese Verbindungen wichtige Stoffe aus und schützen sich so vor den Schäden durch die Therapie.

2019 veröffentlichte Winkler mit seinem Teamkollegen Varun Venkataramani und Thomas Kuner, Leiter der Abteilung Funktionelle Neuroanatomie am Institut für Anatomie und Zellbiologie an der Medizinischen Fakultät Heidelberg der Universität Heidelberg, weitere bahnbrechende Erkenntnisse: Nervenzellen des Gehirns knüpfen Kontakte zu den Tumorzellen von Glioblastomen, geben Erregungssignale an diese weiter und befeuern so die Ausbreitung und Vernetzung der Krebszellen im Gehirn. Zudem fanden sie heraus, dass es sich bei den Zell-Zell-Kontakten um echte Synapsen handelt, die genauso aufgebaut sind wie die Kontaktstellen zwischen gesunden Nervenzellen. Sie funktionieren genauso und können auch mit denselben Wirkstoffen gehemmt werden.

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Winklers Forschungsarbeiten sind Teil des Sonderforschungsbereichs „UNITE GLIOBLASTOMA - Überwindung der Therapieresistenz von Glioblastomen (SFB1389)“, der von Heidelberg aus koordiniert wird. Sprecher ist Wolfgang Wick, Ärztlicher Direktor der Neurologischen Klinik des UKHD und Leiter der Klinischen Kooperationseinheit „Neuroonkologie“ von UKHD und DKFZ.

Klinische Studien und Translationale Forschung

Ein zentrales Element der Forschung an der Neurologischen Klinik ist die translationale Forschung, also die Übertragung von Erkenntnissen aus dem Labor in die klinische Anwendung. Im Fokus steht die Entwicklung und Durchführung innovativer klinischer Studien, die Patient:innen die Möglichkeit geben, frühzeitig am medizinischen Fortschritt teilzuhaben. Im Jahr 2021 wurden 41 diagnostische, therapeutische und präventive Studien von der Klinik durchgeführt oder geleitet. Ein Team von Studienassistent:innen unterstützt die Ärzt:innen bei der Koordination und Durchführung klinischer Studien unter Einhaltung internationaler, ethischer und wissenschaftlicher Standards und Richtlinien (AMG, ICH-GCP). Alle Studien werden in Zusammenarbeit mit der Klinischen Koordinierungsstelle (KKS) Heidelberg, dem Institut für Medizinische Biometrie und Informatik (Prof. Kieser) und/oder der NCT Studienzentrale koordiniert.

Aktuell wird ein Konzept erarbeitet, um die Studienstrukturen der Schwerpunkte zusammenzufassen und die studienspezifischen Prozesse standardisiert, einheitlich und effektiv zu organisieren.

Wissenschaftliche Strategie und Erfolge

Die wissenschaftliche Strategie der Neurologischen Klinik konzentriert sich auf die Bereiche Neuroonkologie, Vaskuläre Neurologie, Neuroimmunologie, Akut- und neurologische Intensivmedizin, Systemneurowissenschaften und Neurodegeneration. Ziel ist es, die Translation von Forschungsergebnissen in die klinische Anwendung zum Wohle der Patient:innen voranzutreiben.

Die Klinik hat eine Reihe bedeutender Publikationen veröffentlicht, die das Verständnis neurologischer Erkrankungen verbessert haben. In den Jahren 2021/2022 veröffentlichte die Abteilung mehr als 360 Arbeiten, und 15 zugehörige Forschungsgruppen der Abteilung erhielten zahlreiche von Fachleuten begutachtete Forschungsprojektzuschüsse in Höhe von mehr als 4,5 Millionen Euro im Jahr 2021. Der Sonderforschungsbereich 1389 mit dem Titel "Understanding and targeting resistance in glioblastoma" wurde um weitere 4 Jahre (2023) verlängert. Das von der EKFS finanzierte Heidelberg Research College for Neurooncology wurde um weitere 3 Jahre (2023) verlängert. Die Förderung des Hertie Network of Excellence in Clinical Neuroscience wurde um weitere 3 Jahre (2023) verlängert.

Ausgewählte Publikationen

Die Neurologische Klinik der Universität Heidelberg hat in den letzten Jahren eine Vielzahl hochrangiger Publikationen veröffentlicht, die wichtige Beiträge zum Verständnis und zur Behandlung neurologischer Erkrankungen leisten. Einige ausgewählte Beispiele sind:

  • Hausmann D, Hoffmann DC, et al. (2023). Autonomous rhythmic activity in glioma networks drives brain tumour growth. Nature, 613(7942):179-186. Diese Studie zeigt, dass Glioblastomzellen in Netzwerken rhythmische Aktivität erzeugen, die das Tumorwachstum fördert.
  • Hai L, Hoffmann DC, et al. (2023). A clinically applicable connectivity signature for glioblastoma. Biorxiv. Diese Arbeit identifiziert eine Signatur der Konnektivität von Glioblastomen, die klinisch angewendet werden kann.
  • Karreman MA, Bauer AT, et al. (2019). Active remodeling of capillary endothelium via cancer cell-derived MMP9 promotes metastatic brain colonization. Cancer Res. 23(1):95-105. Diese Studie zeigt, dass Krebszellen die Kapillarendothelzellen aktiv umgestalten, um die Metastasierung ins Gehirn zu fördern.
  • Wick W, Dettmer S, et al. (2019). N2M2 (NOA-20) phase I/II trial of molecularly matched targeted therapies plus radiotherapy in patients with newly diagnosed non-MGMT hypermethylated glioblastoma. Neuro Oncol. Diese Studie untersucht die Wirksamkeit molekular abgestimmter zielgerichteter Therapien in Kombination mit Strahlentherapie bei Patient:innen mit neu diagnostiziertem Glioblastom.

Interdisziplinäres Zentrum für Neurowissenschaften (IZN)

Am Freitag, den 16. Juni, wurde im Beisein des Rektors der Universität Heidelberg, Prof. Dr. Jürgen Siebke, und von Vertretern des baden-württembergischen Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kunst und der Heidelberger Fakultäten für Biologie und Medizin das Interdisziplinäre Zentrum für Neurowissenschaften (IZN) der Universität Heidelberg offiziell eröffnet. Den Festvortrag hielt Professor Yves-Alain Barde vom Max-Planck-Institut für Neurobiologie in Martinsried, einer der international herausragenden Forscher auf dem Gebiet der Entwicklungs-Neurobiologie, zum Thema "Molecular control of cell fate and cell shape in the vertebrate nervous system".

Dem IZN gehören im so genannten Kernbereich die Institute für Neurobiologie (Prof. W. B. Huttner), Klinische Neurobiologie (Prof. H. Monyer) und Neuroanatomie (Prof. K. Unsicker) mit insgesamt 14 unabhängigen Arbeitsgruppen und weit über 100 Mitarbeitern an. Fast die Hälfte der 14 Arbeitsgruppen des IZN sind voll Drittmittel-finanziert.

Die Forschungsthemen reichen von Fragen der molekularen Organisation und Entwicklung des Nervensystems über die Synchronisierung von Nervennetzen bis zur Frage, wie komplexe Hirnfunktionen zustande kommen und warum sie gestört sein können.

Ziele des IZN

Die Ziele des IZN sind vielfältig:

  • Wissenstransfer vom Labor in die Klinik und zurück
  • Ausbau und bessere Nutzung der apparativen Infrastruktur
  • Kooperationen über Fakultätsgrenzen hinweg
  • Verbesserungen im Lehrangebot
  • Synergie-Effekte auf vielen Ebenen
  • Optimierung von Forschung und Lehre mit Nutzen für Patienten

Die Gründung des IZN fiel zeitlich zusammen mit der Eröffnung der "Dekade des Gehirns" 2000 - 2010 in Deutschland, einer unter anderem von dem Heidelberger Nobelpreisträger Prof. Bert Sakmann gestarteten Initiative, deren Ziel es ist, verstärkt Mittel für die Erforschung des menschlichen Gehirns zu akquirieren.

Die Initiatoren des IZN wissen, dass dies alles nur ein Anfang sein kann. Vorgesehen ist nach Ernennung eines internationalen "Advisory Boards" die Erweiterung des Zentrums unter Einbeziehung weiterer neurowissenschaftlicher Arbeitsgruppen. Nicht zuletzt hat das neue IZN auch Verpflichtungen gegenüber der Öffentlichkeit.

Förderung und Unterstützung

Die bereits gestarteten Initiativen des IZN, Verbesserungen der Geräteausstattung, Einrichtung von Service-Zentren, gemeinsame Klausurtagungen und wöchentliche Seminare, werden erheblich unterstützt mit Fördermitteln der Deutschen Forschungsgemeinschaft, die unter anderem in diesem Jahr allein fast 10 Millionen Mark für den neuen Sonderforschungsbereich 488 "Molekulare und zelluläre Grundlagen neuraler Entwicklungsprozesse", eine Forschergruppe "Zentrale aminerge Systeme und Mechanismen", das Graduiertenkolleg "Zelluläre und molekulare Neurobiologie" und zahlreiche Einzelprojekte zur Verfügung gestellt hat. Das Stuttgarter Ministerium für Wissenschaft und Kunst und die Universität helfen mit Mitteln für die Organisation des Zentrums, die Schilling-Stiftung und Medizinische Fakultät haben erheblich investiert in die Schaffung einer Stiftungsprofessur Klinische Neurobiologie.

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