Hoffnung für erleichterte Organtransplantation?

Forscher des HZI und der MHH erzeugen wichtige Immunbremse im Labor

 

Elektronenmikroskopische Aufnahme einer T-Zelle im Kontakt mit einer Immunzelle. Photo: Helmholtz-Zentrum für InfektionsforschungBraunschweig (9. Juni 2009) – Wissenschaftlern des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) und der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) ist es gelungen, Zellen des Immunsystems so zu behandeln, dass sie unerwünschte Immunreaktionen drosseln können. Die Ergebnisse hat jetzt das Wissenschaftsmagazin "Journal of Cellular and Molecular Medicine" in seiner aktuellen Ausgabe veröffentlicht.

Wenn es uns gut geht, verdanken wir unsere Gesundheit dem Immunsystem: Es schützt uns Tag und Nacht vor Krankheitserregern. Diese Rundum-Überwachung kann aber auch zum Problem werden, etwa nach Organ-Transplantationen. Der Körper erkennt das neue Organ als "fremd" und bekämpft es. Am Ende steht die Abstoßung des lebensrettenden Transplantats. Nur mit Medikamenten ist es bisher möglich, das Immunsystem künstlich still zu halten und die Abstoßungsreaktion zu unterdrücken.

Theoretisch wäre dies nicht nötig, denn der Körper verfügt über seine eigenen "Streitschlichter": Regulatorische T-Zellen (Tregs), eine Untergruppe der wichtigen T-Helferzellen des Immunsystems. Diese Zellen unterdrücken Immunreaktionen und sind daher von besonderem medizinischen Interesse. Tregs und T-Helferzellen voneinander zu unterscheiden, stellte bisher ein Problem dar. Forscher des HZI in Braunschweig haben nun in einer Zusammenarbeit mit der MHH, einen molekularen Faktor identifiziert, der bei der Funktion der Tregs eine essenzielle Rolle spielt und den entscheidenden Unterschied zwischen Treg und T-Helferzellen ausmacht. Gleichzeitig erzeugten die Wissenschaftler damit im Labor aus T-Helferzellen künstlich Tregs, die ihre Eigenschaften dauerhaft behielten.

Der Schlüssel hierzu heißt "GARP". Der Forscher Michael Probst-Kepper, der in einer von der Volkswagen-Stiftung finanzierten Nachwuchsgruppe an HZI und MHH arbeitet, entschlüsselte die besondere Rolle des Proteins. Um T-Zellen, die eine Organabstoßung auslösen, von denen zu trennen, die so eine Reaktion verhindern, hatten die Forscher bisher keine guten Unterscheidungsmerkmale: Sie untersuchten dafür molekulare Merkmale, die in beiden Zellgruppen vorkommen — in der einen häufiger, in der anderen seltener. "Das ist so, als schaue man sich zwei Autos an, die beide gleich aussehen. Nur, dass das eine fahrtüchtig ist und das andere nicht — das sieht man von außen natürlich nicht", sagt Michael Probst-Kepper. Er entschlüsselte die besondere Rolle von GARP: Dieser neu entdeckte Faktor kommt nur in Tregs vor und startet ein komplexes Zusammenspiel vieler Moleküle. "Einem Auto, das nicht mehr fahren soll, zieht man den Autoschlüssel ab und kappt die Benzinzufuhr. So etwas Ähnliches macht GARP: Es hindert Tregs daran, Gas zu geben."

Die Forscher brachten das GARP-Gen künstlich in jene T-Zellen ein, die eine Immunreaktion gegen Transplantate starten. Das Ergebnis ist ein entscheidender Fortschritt für die Medizin: Aus den Abstoßungs-T-Zellen entstanden dauerhaft Tregs, also Zellen, die eine Aktivierung der aggressiven T-Zellen und damit eine Organabstoßung verhindern können. Außerdem erbrachten die Forscher den Gegenbeweis: Wenn sie in Tregs das GARP-Gen ausschalteten, verloren die Zellen ihre beruhigenden Eigenschaften. "Die Zellen konnten nun wieder losfahren", sagt Probst-Kepper. "Wir haben damit zum ersten Mal die Komplexität des Systems gezeigt und der Forschung ein entscheidendes Werkzeug für die Entwicklung neuer Therapien und Medikamente in die Hand gegeben."

Originalartikel: GARP: a key receptor controlling FOXP3 in human regulatory T cells. Probst-Kepper M, Geffers R, Kröger A, Viegas N, Erck C, Hecht HJ, Lünsdorf H, Roubin R, Moharregh-Khiabani D, Wagner K, Ocklenburg F, Jeron A, Garritsen H, Arstila TP, Kekäläinen E, Balling R, Hauser H, Buer J, Weiss S. J Cell Mol Med. 2009 May 13. [Epub ahead of print]

Abb. oben: Elektronenmikroskopische Aufnahme einer T-Zelle im Kontakt mit einer Immunzelle. Photo: Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

 

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Quelle: Pressemitteilung des Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung vom 09.06.2009.

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