Monozyten haben viele Gesichter

Wenn das Immun­sys­tem sei­ne Trup­pen mobi­li­siert, über­neh­men Anti­gen-prä­sen­tie­ren­de Zel­len eine wich­ti­ge Rol­le. Sie kön­nen aus Mono­zy­ten her­vor­ge­hen, die im Blut zir­ku­lie­ren.

Ein inter­na­tio­na­les For­scher­team unter Feder­füh­rung der Uni­ver­si­tät Bonn hat die­se wich­ti­gen Hel­fer nun genau­er unter­sucht. Dabei zeig­te sich, dass es sich bei den von Mono­zy­ten abge­lei­te­ten Zel­len nicht um iden­ti­sche Abkömm­lin­ge, son­dern um ein sehr viel­sei­ti­ges Gemisch han­delt. Die­se Erkennt­nis ist wich­tig für die Wei­ter­ent­wick­lung von maß­ge­schnei­der­ten Immun­the­ra­pi­en zur Bekämp­fung von Tumor­zel­len. Die Wis­sen­schaft­ler stel­len ihre Ergeb­nis­se nun im Fach­jour­nal „Immu­ni­ty“ vor.

Seit mehr als zwei Jahr­zehn­ten wer­den von Mono­zy­ten abge­lei­te­te den­dri­ti­schen Zel­len (moDC) aus dem Blut von Pati­en­ten für die Immun­the­ra­pie zur Behand­lung etwa von Schwar­zem Haut­krebs, Lun­gen- oder Darm­krebs gewon­nen. Man war davon aus­ge­gan­gen, dass die­se the­ra­peu­tisch genutz­ten Zel­len gleich den­dri­ti­schen Zel­len sind. Den­dri­ti­sche Zel­len sind als die poten­tes­ten Anti­gen-prä­sen­tie­ren­den Zel­len bekannt gewor­den. Sie erken­nen frem­de Struk­tu­ren von Ein­dring­lin­gen, neh­men sie auf und prä­sen­tie­ren sie wei­te­ren Immun­zel­len, um die spe­zi­fi­sche Abwehr zu ver­stär­ken.

Immun­the­ra­pie wirkt nur bei einem Bruch­teil der Pati­en­ten

„Nur ein klei­ner Teil der Pati­en­ten spricht auf die The­ra­pie mit moDc an, wäh­rend bei der gro­ßen Mehr­heit kei­ne gro­ße Wir­kung zu ver­zeich­nen ist“, sagt Dr. Andre­as Schlit­zer, Emmy-Noe­ther-Grup­pen­lei­ter am Life and Medi­cal Sci­en­ces (LIMES) Insti­tut der Uni­ver­si­tät Bonn. Mit moderns­ten High-Tech-Metho­den unter­such­ten Prof. Dr. Joa­chim Schult­ze und Dr. Schlit­zer zusam­men mit ihren Kol­le­gen vom LIMES-Insti­tut, vom Insti­tut für Ange­bo­re­ne Immu­ni­tät des Uni­ver­si­täts­kli­ni­kums Bonn, vom Exzel­lenz­clus­ter Immu­no­Sen­sa­ti­on der Uni­ver­si­tät Bonn, von der Stan­ford Uni­ver­si­ty (USA) und vom Sin­g­a­po­re Immu­no­lo­gy Net­work (Sin­ga­pur) die Eigen­schaf­ten die­ser spe­zi­el­len Zel­len.

Aus mensch­li­chem Blut gewan­nen die Wis­sen­schaft­ler Mono­zy­ten, die sie in ganz unter­schied­li­che Anti­gen-prä­sen­tie­ren­de Zel­len ver­wan­del­ten und mit moderns­ten Metho­den ana­ly­sier­ten. Wie ist es um die Akti­vi­tät der unter­schied­li­chen Gene der ver­schie­de­nen moDC bestellt? Wie ist ihr Stoff­wech­sel? Auf wel­che Boten­stof­fe und Sti­mu­lan­zi­en reagie­ren sie? Dabei zeig­te sich, dass moDC ganz unter­schied­li­che Gesich­ter haben.

„Mit Hil­fe neu­es­ter com­pu­ter­ge­stütz­ter Model­le konn­ten wir zei­gen, dass sich moDC von den­dri­ti­schen Zel­len unter­schei­den und ein Gemisch von Zel­len mit ganz ver­schie­de­nen Eigen­schaf­ten und Funk­tio­nen dar­stel­len“, stellt Erst­au­to­rin Jil San­der vom LIMES-Insti­tut fest. „MoDC ver­fü­gen über eine außer­or­dent­li­che Anpas­sungs­fä­hig­keit, um auf Krank­heits­er­re­ger, Tumor­zel­len oder kör­per­ei­ge­ne Gefah­ren­si­gna­le ange­mes­sen zu reagie­ren. Die­se Fähig­keit wird durch eine geziel­te Gen­re­gu­la­ti­on ermög­licht“, fügt die zwei­te Erst­au­to­rin Dr. Susan­ne V. Schmidt vom Insti­tut für Ange­bo­re­ne Immu­ni­tät des Bon­ner Uni­ver­si­täts­kli­ni­kums hin­zu. Am ehes­ten ähneln sie Immun­zel­len, die bei Ent­zün­dun­gen auf­tre­ten.

Die gro­ße Viel­falt unter­schied­li­cher moDC könn­te erklä­ren, war­um moDCs nur bei eini­gen Pati­en­ten das Immun­sys­tem gegen die Tumor­zel­len akti­vie­ren. „Unse­re Resul­ta­te sind die Grund­la­ge dafür, die moDC für die Pati­en­ten maß­zu­schnei­dern und dadurch die Krebs-Immun­the­ra­pie ent­schei­dend zu ver­bes­sern“, sagt Prof. Schult­ze vom LIMES-Insti­tut.

Zeit­li­cher Aspekt ist ent­schei­dend für die Zell­dif­fe­ren­zie­rung

Dar­über hin­aus erziel­te das For­scher­team für die Grund­la­gen­for­schung wich­ti­ge Ergeb­nis­se. „Was bis­lang weit­ge­hend bei der Dif­fe­ren­zie­rung von Mono­zy­ten unbe­ach­tet blieb, ist der zeit­li­che Aspekt“, sagt Dr. Schlit­zer. Ein und die­sel­be Sub­stanz – wie zum Bei­spiel Inter­leu­kin 4 – kön­ne zu ganz unter­schied­li­chen moDCs füh­ren, je nach­dem wie lang der Stoff auf die Zel­len ein­wirk­te. Die For­scher sind sich einig, dass das Poten­zi­al der aus Mono­zy­ten abge­lei­te­ten den­dri­ti­schen Zel­len unter­schätzt wird.

Ori­gi­nal­pu­bli­ka­ti­on: San­der J et al. Immu­ni­ty. 2017 Dec 19;47(6):1051–1066.e12

Quelle
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
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