Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Das Orakel der T-Zelle

05.12.2013
Eine neue Online-Plattform sagt voraus, wie das menschliche Abwehrsystem auf Fremdkörper reagiert

Simulieren, wie sich der Körper verteidigt: Die T-Zellen des Immunsystems entscheiden, ob eine Abwehrreaktion gegen Fremdkörper ausgelöst wird. Was in der Blutzelle passiert, wenn Rezeptorproteine an der Oberfläche angeregt werden, können Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit in der „virtuellen T-Zelle“ ausprobieren.


In der virtuellen T-Zelle können online die Reaktionen dieser Immunzelle auf äußere Signale simuliert werden.

Grafik: Universität Freiburg

Prof. Dr. Wolfgang Schamel vom Institut für Biologie III und dem Exzellenzcluster BIOSS Centre for Biological Signalling Studies der Albert-Ludwigs-Universität sowie vom Centrum für Chronische Immundefizienz des Universitätsklinikums Freiburg koordiniert das von der Europäischen Union geförderte Projekt SYBILLA, „Systems Biology of T-cell Activation in Health and Disease".

Der Verbund von 17 Partnerinnen und Partnern aus Wissenschaft und Industrie arbeitet seit 2008 daran, die T-Zelle als System zu verstehen. Nun stehen die Erkenntnisse des Projekts der Öffentlichkeit interaktiv zur Verfügung. Die Signalwege in der Zelle zu simulieren ermöglicht Forscherinnen und Forschern, neue Therapieansätze für Krebs, Autoimmunerkrankungen und Infektionskrankheiten zu entwickeln.

Impfstoffe, Allergene, Bakterien oder Viren schalten die T-Zelle ein. Dazu erkennt der T-Zell-Rezeptor Fremdkörper und löst dann intrazelluläre Signalketten aus. Diese Antwort wird durch viele weitere Rezeptoren verändert. Das Netzwerk von Signalproteinen bewirkt schließlich Zellteilung, Wachstum oder Ausschüttungen von Botenstoffen, die andere Zellen des Immunsystems lenken. Das Netzwerk startet den Angriff auf die Fremdkörper. Die Aktivierung läuft manchmal schief: Die T-Zellen irren sich und greifen eigene Zellen an, wie bei Autoimmunerkrankungen, oder sie ignorieren schädliche Zellen wie Krebszellen.

Auf der Online-Plattform, die Dr. Utz-Uwe Haus und Prof. Dr. Robert Weismantel vom Department für Mathematik, Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, in Zusammenarbeit mit Dr. Jonathan Lindquist und Prof. Dr. Burkhart Schraven vom Institut für Molekulare und Klinische Immunologie der Universität Magdeburg und dem Helmholtz-Center for Infection Research in Braunschweig entwickelte, können sich Forscher durch das Signalnetzwerk der T-Zelle klicken: Nutzerinnen und Nutzer können zwölf Rezeptoren anschalten, unter anderem den T-Zell Rezeptor, die Signale auf der Oberfläche von anderen Zellen erkennen oder Botenstoffe binden. Das mathematische Modell berechnet dann aus den 403 Elementen im System das Verhalten des Netzwerks. Das Ergebnis ist eine Kombination der Aktivität von 52 Proteinen, die vorhersagen, was mit der Zelle passieren wird: Sie verändern das Ablesen der DNA und somit das, was die Zelle produziert. Nun können Forscher im System durch An- und Abschalten bestimmter Signale Angriffspunkte für Wirkstoffe finden, die Immunkrankheiten oder Krebs behandeln könnten. Jedes Protein und jede Wechselwirkung zwischen Proteinen sind im Netzwerk detailliert beschrieben und mit Publikationen belegt. Nutzer können das Modell aber auch selbst um weitere Signalproteine erweitern.

Link zur Plattform:
http://www.sybilla-t-cell.de
Kontakt:
Prof. Dr. Wolfgang Schamel
Institut für Biologie III, Fakultät für Biologie
BIOSS Centre for Biological Signalling Studies
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-67511
E-Mail: wolfgang.schamel@biologie.uni-freiburg.de
Weitere Informationen:
http://www.pr.uni-freiburg.de/pm/2013/pm.2013-12-05.339-en?set_language=en

Rudolf-Werner Dreier | Uni Freiburg im Breisgau
Weitere Informationen:
http://www.uni-freiburg.de
http://www.sybilla-t-cell.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Treibjagd in der Petrischale
24.11.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

nachricht Dinner in the Dark – ein delikates Wechselspiel der Mikroorganismen
24.11.2017 | Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Metamaterial mit Dreheffekt

Mit 3D-Druckern für den Mikrobereich ist es Forschern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gelungen ein Metamaterial aus würfelförmigen Bausteinen zu schaffen, das auf Druckkräfte mit einer Rotation antwortet. Üblicherweise gelingt dies nur mit Hilfe einer Übersetzung wie zum Beispiel einer Kurbelwelle. Das ausgeklügelte Design aus Streben und Ringstrukturen, sowie die zu Grunde liegende Mathematik stellen die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Science vor.

„Übt man Kraft von oben auf einen Materialblock aus, dann deformiert sich dieser in unterschiedlicher Weise. Er kann sich ausbuchten, zusammenstauchen oder...

Im Focus: Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

Hochpräzise Messung des g-Faktors elf Mal genauer als bisher – Ergebnisse zeigen große Übereinstimmung zwischen Protonen und Antiprotonen

Das magnetische Moment eines einzelnen Protons ist unvorstellbar klein, aber es kann dennoch gemessen werden. Vor über zehn Jahren wurde für diese Messung der...

Im Focus: New proton record: Researchers measure magnetic moment with greatest possible precision

High-precision measurement of the g-factor eleven times more precise than before / Results indicate a strong similarity between protons and antiprotons

The magnetic moment of an individual proton is inconceivably small, but can still be quantified. The basis for undertaking this measurement was laid over ten...

Im Focus: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungen

Forschungsschwerpunkt „Smarte Systeme für Mensch und Maschine“ gegründet

24.11.2017 | Veranstaltungen

Schonender Hüftgelenkersatz bei jungen Patienten - Schlüssellochchirurgie und weniger Abrieb

24.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Latest News

IceCube experiment finds Earth can block high-energy particles from nuclear reactions

24.11.2017 | Physics and Astronomy

A 'half-hearted' solution to one-sided heart failure

24.11.2017 | Health and Medicine

Heidelberg Researchers Study Unique Underwater Stalactites

24.11.2017 | Earth Sciences