Felix Maximilian Gerach
„Ich bin jeden Tag mit Herzblut dabei.“
Was im OP entsorgt wird, hilft der Krebsforschung
Was, wenn ein Material, das bei einer Operation normalerweise im Müll landet, wichtige Erkenntnisse für die Krebsforschung liefern könnte? Felix Gerach forscht an Hirntumoren und setzt dabei auf eine ungewöhnliche Quelle: Immunzellen im Knochen, verborgen in einem vermeintlichen Abfallprodukt aus dem OP.
(von Janina Balzer)
Felix, woran arbeitest du konkret?
Ich beschäftige mich mit der Rolle des Immunsystems bei Hirntumoren, insbesondere beim Glioblastom. Dieser ist der aggressivste Hirntumor bei Erwachsenen. Die Überlebenschance für Betroffene ist leider sehr niedrig. Die klassische Therapie besteht im ersten Schritt aus einer Operation und anschließender kombinierter Strahlen- und Chemotherapie. Ein echter Durchbruch fehlt aber bisher.
Ein vielversprechender Ansatz ist die Immuntherapie, bei der körpereigene Immunzellen den Tumor bekämpfen. Das funktioniert bei manchen Krebsarten bereits gut, etwa beim schwarzen Hautkrebs. Beim Glioblastom fehlt dieser Durchbruch bislang.
Und da setzt eure Arbeit an?
Genau. Wir haben in der AG, federführend von Dr. Celia Dobersalske, herausgefunden, dass sich im Schädelknochen Immunzellen ansammeln, die gegen den Tumor arbeiten. Wir sprechen dabei von einer Immunzellnische. Das Spannende ist: Diese Zellen sitzen nicht im Tumor selbst, sondern im Knochenmark des Schädelknochens. Sie entstehen als Reaktion auf den Tumor, tragen Rezeptoren und können ihn erkennen, schaffen es aber nicht, den Tumor zu erreichen, um diesen effektiv zu bekämpfen.
Mein Doktorvater, Prof. Björn Scheffler, ist Leiter der Arbeitsgruppe DKTK Translationale Neuroonkologie am Westdeutschen Tumorzentrum. Und er sagt immer: „Die Stärke unserer Zellen liegt darin, dass sie den Tumor erkennen – ohne sich im Tumor zu befinden.” Und das ist die Krux an der Sache.
(Bild: UDE/Fabian Strauch)
Bisher war es aufwendig, diese Zellen zu gewinnen?
Ja. Ursprünglich haben wir kleinere Knochenfragmente genutzt, die manchmal während des Routineeingriffs zur Tumorbeseitigung anfallen. Sie werden nur dann entnommen, wenn es operativ ohnehin notwendig ist. Etwa wenn der Knochenzugang zum Gehirn erweitert werden muss.
Und das wolltest du vereinfachen?
Mein Ziel war es, Material zu nutzen, welches per se anfällt, ganz egal ob wir daran forschen oder nicht. Und: Ich wollte aus diesem Material unbedingt auch die Immunzellen isolieren können.
Beim Bohren des Schädels entsteht ein feines Material, sogenanntes Knochenmehl, vergleichbar mit Bohrstaub. Das wird normalerweise sofort abgesaugt. Es handelt sich also um ein Abfallprodukt, das bei jeder OP anfällt. Und das nutze ich für meine Forschung.
Dafür habe ich ein neues Protokoll entwickelt, also eine neue Methode, mit der sich die Zellen aus dem Knochenmehl isolieren lassen. Zunächst war allerdings unklar, ob die Zellen durch die beim Bohren entstehende Hitze und die Spülung überhaupt intakt bleiben.
„Genau das gehört zur Forschung dazu: Man probiert etwas aus, das nicht sicher funktioniert – und manchmal entsteht daraus etwas völlig Neues."
Schematisch erforschte Immunzellnische im Schädelknochen. Zu sehen sind das Glioblastom zentral im Gehirn in bunt, die Immunzellnische oberhalb im Knochenmark in bunt und die Immunzellen in rosa und blau.
Die Immunzellen reichern sich im Schädelknochen an und versuchen von dort aus, zum Tumor zu gelangen, um diesen zu bekämpfen.
©Dr. Celia Dobersalske
Das klingt fast zu einfach, um wahr zu sein. War euch vorher klar, dass das funktioniert?
Nein, es war ein Münzwurf. Wir wussten nicht, ob die Zellen überleben oder ob sie durch den Prozess zerstört werden. Aber genau das gehört zur Forschung dazu: Man probiert etwas aus, das nicht sicher funktioniert – und manchmal entsteht daraus etwas völlig Neues. Das ist einer dieser Momente, die Forschung so besonders machen.
Was bedeutet das für eure Arbeit?
Einen deutlich einfacheren Zugang zur Immunzellnische. Wir können mit der neuen Methode nun einfacher, zielgerichteter und mit weniger Aufwand Proben direkt während der Operation gewinnen.
Felix kurz vor dem Beginn einer Glioblastom-OP. Mit der „Neuronavigation“ (im Hintergrund) wird geplant, wo wichtige Bahnen und Strukturen im Gehirn entlanglaufen und wie sie in anatomischer Korrelation zum Tumor stehen.
Felix verarbeitet das Probenmaterial aus dem OP an der Workbench im Labor und gibt der aus dem Knochenmehl gewonnenen Zellkultur der Immunzellen eine Nährstofflösung.
Was wäre die Vision?
Langfristig öffnen sich dadurch vor allem neue Türen, um die Immunzellnische besser zu verstehen. Wir hoffen, dass wir sie in Zukunft therapeutisch nutzen können, zum Beispiel, um sie in den Tumor zu bringen und dort aktiv werden zu lassen.
Im Idealfall könnten wir vor einer OP anhand von radiologischen Bildaufnahmen erkennen, wo sich diese Immunzellen besonders konzentrieren. Dann könnte man gezielter entscheiden, wo man das erste Bohrloch im Schädel setzt, um therapeutisch nutzbares Material zu gewinnen.
Wie reagieren Patient:innen darauf?
Die meisten sind sehr offen, weil es sich um ein Material handelt, das ohnehin anfällt. Es entsteht kein zusätzlicher Eingriff oder Risiko. Im Gegenteil: Viele freuen sich, dass sie zur Forschung beitragen können.
„Mein Herz schlägt fürs Gehirn!“
©UDE/Fabian Strauch
„Ich könnte mir ehrlich gesagt keine bessere Promotionsstelle vorstellen.“
©UDE/Fabian Strauch
Wie fühlt es sich an, an so einer Entdeckung beteiligt zu sein?
Das ist schon etwas Besonderes. Ich bin jeden Tag mit Herzblut dabei, kann die Proben einsammeln und damit direkt ins Labor gehen. Meine Doktorarbeit ist zwar nur ein Puzzlestück, aber ein ziemlich cooles Puzzlestück in diesem großen Projekt.
Wenn du auf deine Promotion schaust – was bleibt bislang hängen?
Dass Forschung ein Prozess ist. Man arbeitet sich Schritt für Schritt voran, manchmal ohne sichtbaren Fortschritt – und manchmal stößt man auf etwas, das vorher niemand gesehen hat. Genau diese Mischung macht sie für mich so faszinierend.
Felix Gerach studiert Medizin und promoviert in der Translationalen Neuroonkologie.
In seiner Forschung beschäftigt er sich mit neuartigen immunonkologischen Ansätzen bei Hirntumoren, insbesondere dem Glioblastom. Am Universitätsklinikum arbeitet er an einem neuen Ansatz, um tumorreaktive Immunzellen aus dem Schädelknochen zu gewinnen – unter anderem aus sogenanntem „Knochenmehl“, das bei Operationen entsteht und bislang ungenutzt blieb. Ziel seiner Arbeit ist es, diese Zellen besser zu verstehen und langfristig für neue immuntherapeutische Strategien nutzbar zu machen.
Weitere Informationen:
Warum Felix die Verbindung von Klinik und Wissenschaft so packt: Forschung fasziniert! „Mein Herz schlägt fürs Gehirn!“
Felix Maximilian Gerach, Translationale Neuroonkologie, Felix.Gerach@uk-essen.de
Redaktion: Janina Balzer, janina.balzer@uni-due.de