Graduiertenkolleg: Mit Organoiden Krebstherapie verbessern

Tumorgewebe im Labor möglichst realitätsnah nachbilden und neue Ansätze für eine personalisierte Krebsmedizin entwickeln: Daran werden ab Frühjahr 2026 insgesamt 20 Promovierende in den Lebenswissenschaften sowie zehn Mediziner im neuen Graduiertenkolleg „Organoid-Based mOdelling of Solid Tumors“ (Org-BOOST) der Universität Ulm forschen.

Die Wissenschaftler wollen Krebserkrankungen besser verstehen und Krankheitsverläufe und die Wirkung von Therapien besser vorhersagen. Die Deutsche Forschungsgesellschaft (DFG) fördert Org-BOOST über zunächst fünf Jahre mit knapp neun Millionen Euro.

Krebserkrankungen, etwa der Bauchspeicheldrüse, der Harnblase oder der Brust, gehören weiterhin zu den häufigsten Todesursachen. Um diese Erkrankungen besser zu erforschen, werden „Mini-Tumoren“ im Reagenzglas nachgebildet. Diese im Labor aus Stamm- oder Tumorzellen gezüchteten Organoide ahmen die individuellen Eigenschaften von Organen oder Krebsgewebe einzelner Patienten nach und ermöglichen so eine maßgeschneiderte Therapieplanung, deren Wirksamkeit vorab im Labor getestet werden kann.

Solche von Patienten abgeleiteten Tumororganoide sowie aus menschlichen Stammzellen erzeugte 3D-Modelle stehen im Zentrum von Org-BOOST. Um das Zusammenspiel des Tumors mit seiner Mikroumgebung zu verstehen, werden Tumororganoide auch mit Immunzellen, Bindegewebe und Blutgefäßzellen zu sogenannten Assembloids kombiniert.

Zehn vernetzte Projekte

„Wir bringen das Tumorgewebe einzelner Patientinnen und Patienten gewissermaßen in die Petrischale“, erläutert Prof. Alexander Kleger, Direktor des Instituts für Molekulare Onkologie und Stammzellbiologie am Universitätsklinikum Ulm und Sprecher des Graduiertenkollegs. „So können wir sehr präzise untersuchen, welche Kombinationen aus genetischen Veränderungen, Immunantwort und Mikroumgebung darüber entscheiden, ob ein Tumor aggressiv wächst oder auf eine bestimmte Therapie anspricht.“

In insgesamt zehn eng vernetzten Projekten widmet sich Org-BOOST unterschiedlichen Tumorarten – unter anderem der Bauchspeicheldrüse, der Harnblase, des Darms, der Brust sowie bösartigen Erkrankungen des Blutsystems. Ziel ist es, gemeinsame Krankheitsmechanismen zu identifizieren, neue Biomarker zu finden und Ansatzpunkte für maßgeschneiderte Therapien zu entwickeln.

Die „lebende Biobank“

Eine zentrale Rolle in diesem Vorhaben spielt die von Kleger geleitete Ulmer Core Facility Organoids (CFO), eine Art „lebende Biobank“, in der Tumorproben von Patienten gesammelt werden. Dank automatisierter Verfahren können dort individuelle Tumororganoide in hoher Zahl erzeugt und experimentell getestet werden. In Org-BOOST sollen diese Proben molekular charakterisiert und auch mit Methoden des maschinellen Lernens ausgewertet werden.

„Org-BOOST ist weltweit eines der ersten Graduiertenkollegs, das Organoidtechnologien ins Zentrum eines strukturierten Promotionsprogramms stellt“, betont Juniorprofessor Markus Breunig, Co-Sprecher von Org-BOOST und Gruppenleiter am Institut für Molekulare Onkologie und Stammzellbiologie. „Durch die enge Verzahnung von Klinik, Stammzellbiologie, 3D-Biofabrikation und Datenwissenschaft schaffen wir ein einzigartiges Umfeld, in dem junge Forschende Krebs auf mehreren Ebenen gleichzeitig verstehen lernen.“

Dr. Mirja Harms, Co-Sprecherin von Org-BOOST und Gruppenleiterin am Institut für Molekulare Virologie, erklärt: „Unsere Organoidmodelle sind nicht nur Forschungstools, sondern ein wichtiger Baustein für die translationale Onkologie. Langfristig wollen wir dazu beitragen, dass Therapieentscheidungen stärker daten- und modellbasiert getroffen werden – mit dem Ziel, Überlebenschancen und Lebensqualität von Krebspatient’innen zu verbessern.“

Das Graduiertenkolleg bietet ein strukturiertes Qualifikationsprogramm mit organoidspezifischen Laborkursen, Retreats und innovativen Formaten. Org-BOOST wird in die International Graduate School in Molecular Medicine Ulm (IGradU) integriert und ist eng mit dem Ulmer 3R-Zentrum i3RU und dem Comprehensive Cancer Center Ulm (CCCU) verknüpft. Durch den systematischen Einsatz humaner Organoide sollen Tierversuche reduziert und unvermeidbare In-vivo-Modelle besser vorbereitet werden.

(Universität Ulm / ms)