Vom Müll zum Booster: Wie RNA das Immunsystem antreibt

Forschende haben bislang unbekannte Netzwerke aus RNA und Proteinen entdeckt, die Immunzellen steuern.

Eine bisher kaum beachtete Klasse von RNA-Molekülen übernimmt offenbar eine Schlüsselrolle in der Immunabwehr gegen bakterielle Infektionen. Forschende um Prof. Leon Schulte vom Institut für Lungenforschung der Philipps-Universität Marburg haben in „Nature Communications“ einen Atlas veröffentlicht, der zeigt, wie lange nichtkodierende RNAs (lncRNAs) gezielt Entzündungsprozesse in Immunzellen beeinflussen.

Abschnitte des Erbgutes, die lncRNAs codieren, galten lange als „Junk-DNA“ – genetischer Ballast ohne Funktion. Mit einem neu entwickelten Analyseverfahren namens GRADR konnte das Team erstmals umfassend darstellen, wie lncRNAs mit Proteinen in Makrophagen zusammenwirken. „Wir konnten zeigen, dass viele dieser RNAs direkt in Immunprozesse eingreifen und dabei helfen, Entzündungsreaktionen gezielt zu steuern“, erklärt Schulte. Besonders auffällig: Das RNA-Molekül ROCKI blockiert gezielt einen zellulären „Aus-Schalter“ und fördert so die Entzündungsantwort. „ROCKI und vier weitere, bislang kaum untersuchte lncRNAs beeinflussen zentrale Signalwege der angeborenen Immunantwort“, ergänzt Dr. Nils Schmerer, Erstautor der Studie.

Neues Werkzeug und offene Daten für die Forschung

Die Ergebnisse basieren auf einer Kombination moderner molekularbiologischer Methoden – darunter RNA-Sequenzierung, CRISPR-Gentechnik und Proteomanalysen. Das daraus entstandene Nachschlagewerk ist öffentlich zugänglich: Über die Webplattform SMyLR können Forschende weltweit gezielt nach Immun-RNAs suchen, ihre Regulation nachvollziehen und passende Proteinpartner identifizieren. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass lange nichtkodierende RNAs ein bislang unterschätztes Steuerungselement in der menschlichen Immunabwehr darstellen“, sagt Schulte. Die Erkenntnisse könnten in Zukunft helfen, neue Diagnosemarker oder Therapieansätze für entzündliche Erkrankungen wie Sepsis oder Lungenentzündung zu entwickeln.

An der Studie waren zahlreiche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fachbereichs Medizin der Philipps-Universität Marburg sowie Partnerinstitutionen aus Freiburg, Gießen, Berlin und München beteiligt. Gefördert wurden die Arbeiten von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, dem Hessischen Wissenschaftsministerium, der Von Behring-Röntgen-Stiftung und weiteren Unterstützern.