Medizinische Fakultät
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DFG SFB 1054 - Kontrolle und Plastizität von Zelldifferenzierungsprozessen im Immunsystem

  • Sprecher: Professor Dr. Thomas Brocker
  • Einrichtung: Institut für Immunologie
  • Förderung: seit 2013

T-Lymphozyten spielen eine zentrale Rolle bei der Immunabwehr, sind aber auch an immunvermittelten Erkrankungen beteiligt. So gehen Tumorerkrankungen oder chronische Infektionen oft mit ineffizienten T-Zell Antworten einher, während überschießende T-Zellaktivität Autoimmunerkrankungen und Allergien auslösen kann. Obwohl all diese Erkrankungen einen signifikanten Prozentsatz der Weltbevölkerung betreffen, sind die Gründe für dieses Versagen der immunologischen Kontrolle weitgehend unbekannt.Um ruhende, antigenspezifischen T-Zellen durch Zellteilung zu vermehren und in Effektorzellen umzuwandeln, bedarf es der Aktivierung durch professionelle antigenpräsentierende Zellen wie dendritische Zellen. Während dieses Prozesses differenzieren naive Vorläuferzellen in effiziente Effektor- und Gedächtnis T-Zellen mit spezifischen Fähigkeiten. Die Qualität der adaptiven Immunantwort wird hierbei entscheidend durch das Erkennen von mikrobiellen Produkten durch dendritische Zellen gesteuert. In der Folge differenzieren dendritische Zellen dann in spezialisierte Subpopulationen, welche wiederum Immunantworten steuern, die maßgeschneidert sind, um verschiedenste mikrobielle Pathogene oder auch viral infizierte Zellen zu eliminieren. Die Differenzierung von funktionell unterschiedlichen T-Zellen und dendritischen Zellen ist somit ein ganz zentrales Element jeder adaptiven Immunantwort. Jedoch beginnen wir erst, die zugrunde liegenden Differenzierungswege und –signale sowie deren molekulare Mechanismen zu verstehen.In den letzten Jahren wurden einige neue und funktionell unterschiedliche Subpopulationen innerhalb der Familie der dendritischen Zellen entdeckt. Gleichzeitig legt eine wachsende Zahl von Studien nahe, dass ebenso auch weitaus mehr spezialisierte T Zell Subpopulationen als ursprünglich angenommen existieren. Als gemeinsamer Nenner kristallisiert sich hierbei heraus, dass sich sowohl dendritische Zellen als auch T Zellen einen hohen Grad an Plastizität erhalten. Der biologische Nutzen dieser Plastizität liegt vermutlich in der Fähigkeit, funktionelle Programme neuen Infektionsereignissen oder Stimuli anpassen zu können. Die zugrunde liegenden Mechanismen sind zurzeit allerdings größtenteils unbekannt.Die vorliegende SFB-Initiative hat sich zur Aufgabe gemacht, die Kontrolle und Plastizität von Differenzierungsentscheidungen im Immunsystem zu erforschen. Dabei sollen Signale identifiziert werden, die die Stabilität und Flexibilität von Zelldifferenzierungsprozessen bestimmen. Weiterhin soll die molekulare Basis der Decodierung dieser Signale charakterisiert werden. Zu diesem Zweck führen wir Arbeitsgruppen mit ausgewiesener Expertise in molekularer und zellulärer Immunologie mit Stammzellforschern und Impfstoffentwicklern sowie deren jeweiligen Kerntechnologien zusammen. Das Forschungsziel dieses SFB ist die Identifizierung von zentralen Schaltelementen des Immunsystems. Als mittel- bis langfristige Perspektive soll sich hieraus die Möglichkeit ergeben, die Manipulation der Immunzelldifferenzierung für die Therapie einzusetzen. Vor diesem Hintergrund wurde auch gezielt Expertise bezüglich des Screenings und der Optimierung von niedermolekularen Wirkstoffen sowie der Kristallographie in den SFB Antrag integriert. So sollen die Erkenntnisse dieses SFBs Möglichkeiten aufzeigen, die Plastizität von Immunzelldifferenzierungsprozessen auszunutzen, um zum Beispiel „erschöpfte“ T-Zellen bei chronischen Infektionen zu reaktivieren oder um Zelldifferenzierungsentscheidungen für die Behandlung von chronisch entzündlichen Erkrankungen, Allergien, Autoimmunität oder Krebs gezielt therapeutisch zu manipulieren.

Quelle: DFG Gepris (Text)