Immunabwehr – Den Feind erkennen

Das Immunsystem verteidigt den Körper gegen Infektionen und Tumore. Dabei spielen T-Zellen eine wichtige Rolle. Sie haben Rezeptoren, die körperfremde Antigene anhand ihrer Strukturen erkennen. Die allermeisten dieser Antigene sind noch unbekannt.

Eine besonders wichtige Gruppe von T-Zellen sind die zytotoxischen T-Zellen. Sie erkennen körpereigene Zellen, die zum Beispiel von Viren oder anderen Erregern infiziert sind, und töten daraufhin die infizierten Zellen. Eine ähnliche Funktion haben sie bei der Bekämpfung von Tumoren: Sie erkennen krankhaft veränderte Zellen und töten diese. Bei Autoimmunkrankheiten hingegen greifen sie fälschlicherweise eigenes Gewebe an und zerstören es. Beispiele dafür sind multiple Sklerose und Psoriasis („Schuppenflechte“).

Ein Team um Privatdozent Dr. Klaus Dornmair vom Institut für Klinische Neuroimmunologie (Direktor Professor Reinhard Hohlfeld) hat in Kollaboration mit Professor Jörg Prinz von der Dermatologischen Klinik der LMU eine neue Technologie entwickelt, die es erstmals erlaubt, die Antigene zytotoxischer T-Zellen zuverlässig zu identifizieren.

Dafür werden sie nun vom Bundesbildungsministerium im Rahmen des VIP-Programms (VIP steht für „Validierung des Innovationspotenzials wissenschaftlicher Forschung“) gefördert. In den nächsten drei Jahren erhalten die Wissenschaftler finanzielle Mittel in Millionenhöhe, um die Technologie so weiterzuentwickeln, dass sie die Grundlage für eine breite kommerzielle Nutzung sein kann. Dabei werden sie von dem Beratungsunternehmen VDI/VDE-IT als Projektträger betreut. Wegen des großen Potenzials wurde die Technologie bereits zum Patent angemeldet.

Bessere Diagnostik, neue Therapien

„Wir können mit der neuen Technologie mehrere Millionen Antigene in wenigen Stunden analysieren. Wir erwarten, damit die Diagnostik zu erleichtern und langfristig gezielte Therapien zu ermöglichen“, sagt der Projektleiter Klaus Dornmair. „Sie kann die Grundlage für eine Reihe von Innovationen sein, da zytotoxische T-Zellen eine herausragende Rolle bei vielen Erkrankungen spielen.“ Die Technologie hat ein sehr breites Anwendungsspektrum: Sie kann bei Virus- und Tumorerkrankungen eingesetzt werden und auch bei Autoimmunkrankheiten. Deshalb erwarten die Wissenschaftler eine hohe Nachfrage und wollen ihre Technologie auch als Auftragsforschung anbieten.

Die Wissenschaftler verbinden zwei neue Methoden, Antigene von T-Zellen und den antigenspezifischen Rezeptor von T-Zellen zu identifizieren. Dabei werden die antigenspezifischen Rezeptoren aus dem Gewebe von Patienten entnommen und in Zelllinien eingeschleust, die sich im Labor gut vermehren lassen. Zudem wird in diese Zellen das Gen für das grün-fluoreszierende Protein eingeschleust. Diese Zellen werden nun mit Millionen von Proteinen in Verbindung gebracht. Sobald ihr Rezeptor ein Protein erkennt, leuchten die Zellen grün auf. Über das Protein, das die Reaktion auslöste, kann das natürliche Antigen identifiziert werden. nh