Neuroimmunologen charakterisieren Immunzellen bei MS

Zwei Arten von Immunzellen im Liquor fördern die Entzündungsreaktion bei der Multiplen Sklerose besonders, wie Forscher aus Münster und den USA mithilfe der Einzelzell-Transkriptomik herausgefunden haben.

“Gesucht wird ein Fahrzeug.“ Mit einem Fahndungsplakat dieses Inhalts würde die Polizei wenig Erfolg haben. Nicht weit entfernt davon war bislang die Situation von Neuroimmunologen, ging es um die Beschreibung der Zellen, die entzündliche Prozesse im zentralen Nervensystem auslösen und fördern: Zum einen sind diese Objekte der Erkenntnisbegierde rar, andererseits schwimmen sie im Liquor und sind daher nur schwer zu entnehmen – mit der Folge, dass immer nur sehr wenig Material für Untersuchungen zur Verfügung steht. Neuroimmunologen der Universität Münster konnten nun zusammen mit Kollegen der University of California in Berkeley, USA, die gesuchten Zellen dennoch näher beschreiben – und damit so etwas wie „Fahndungsfotos“ erstellen.

Möglich wurde der Fortschritt durch hochauflösende Analysen mittels Einzelzell-Transkriptomik. Diese stellt die Gesamtheit aller in einer Zelle vorliegenden Moleküle dar, die aus der Erbinformation in Bauanleitungen übersetzt werden. So verglichen die Wissenschaftler das Profil gesunder Menschen mit dem von Multiple-Sklerose (MS)-Patienten.

Es zeigte sich, dass die Erkrankung Zellen im Blut kaum, im Nervenwasser aber auf vielfältige Weise verändert. „Das hat uns sehr überrascht”, erläutert PD Dr. Gerd Meyer zu Hörste. Der Wissenschaftler greift zu einem Vergleich: „Wenn man sich die Immunzellen als Körperpolizei vorstellt, dann sind die Polizeiautos im Blut der Gesunden blau und bei MS-Patienten grün. Im Liquor der Patienten finden sich neben Polizeiautos allerdings auch noch Motorradstreifen, Bullis und radelnde Polizeibeamte.“

Zusammen mit den Kollegen aus Berkeley entwickelten die Westfalen eine Analysemethode für so komplexe Daten, die „Cell Set Enrichment Analysis” (CSEA), mit der sie bewiesen: Zwei Arten von Immunzellen im Liquor fördern die Entzündungsreaktion im Liquor besonders. „Im Tiermodell konnten wir bereits exakt sehen, wie das passiert”, zeigt sich Meyer zu Hörste begeistert von der Detailgenauigkeit der Methode. Da sie die einzelne Zelle analysiert, ist die Traskriptomik nicht nur präziser als alle anderen bisherigen Verfahren, sie ist auch breiter anwendbar: Das liegt daran, dass Zellen im Nervenwasser bei zahlreichen neurologischen Krankheiten eine zentrale Rolle spielen.

Prof. Heinz Wiendl, Direktor der münsterschen Uniklinik für Neurologie und Mitautor der Studie, freut sich bereits auf weitere Forschungen: „Dank dieser Methode werden wir künftig nicht nur besser verstehen, wie MS-Behandlungen wirken. Wir werden auch sehen, wie der Liquor auf andere Gehirn-Erkrankungen reagiert.“

Originalpublikation:
Schafflick D et al.: Integrated single cell analysis of blood and cerebrospinal fluid leukocytes in multiple sclerosis.
Nat Commun 2020;11(1):247.