Forscher der Universität Cambridge haben entdeckt, dass regulatorische T-Zellen eine einzelne, mobile Population bilden, die den gesamten Körper durchstreift, um Gewebeschäden zu reparieren. Dieses neue Verständnis könnte die Behandlung verschiedener Krankheiten revolutionieren, indem es eine gezielte Immunsuppression und Geweberegeneration in bestimmten Organen ermöglicht und so möglicherweise die Wirksamkeit und Geschwindigkeit der Behandlung verbessert. Das Team arbeitet nun an klinischen Studien, um diese Erkenntnisse weiter zu untersuchen.
Forscher aus Cambridge haben entdeckt, dass regulatorische T-Zellen den Körper durchqueren, um Gewebe zu reparieren, und so Möglichkeiten für gezielte Behandlungen verschiedener Krankheiten eröffnen.
Forscher der Universität Cambridge haben herausgefunden, dass regulatorische T-Zellen, eine Art weißer Blutkörperchen, eine einzige große Gruppe bilden, die kontinuierlich durch den Körper zirkuliert, um beschädigtes Gewebe aufzuspüren und zu reparieren.
Dies widerlegt die traditionelle Vorstellung, dass regulatorische T-Zellen als mehrere spezialisierte Populationen existieren, die auf bestimmte Körperteile beschränkt sind. Die Entdeckung hat Auswirkungen auf die Behandlung vieler verschiedener Krankheiten – denn fast alle Krankheiten und Verletzungen aktivieren das Immunsystem des Körpers.
Derzeitige entzündungshemmende Medikamente behandeln den gesamten Körper und nicht nur den zu behandelnden Teil. Die Forscher sagen, dass ihre Erkenntnisse bedeuten, dass es möglich sein könnte, die Immunreaktion des Körpers zu unterdrücken und Schäden in einem bestimmten Teil des Körpers zu reparieren, ohne den Rest des Körpers zu beeinträchtigen. Dies bedeutet, dass höhere, gezieltere Medikamentendosen zur Behandlung von Krankheiten eingesetzt werden könnten – möglicherweise mit schnellen Ergebnissen.
Prof. Adrian Liston und Dr. James Dooley, Hauptautoren der Studie, nutzen Mikroskopie, um die entzündungshemmenden regulatorischen T-Zellen auf ihrem Weg durch das Gewebe zu verfolgen. Bildnachweis: Louisa Wood/Babraham Institute
Vereinte Heilkraft
„Wir haben neue Regeln des Immunsystems entdeckt. Diese ‚einheitliche Heilerarmee‘ kann alles – verletzte Muskeln reparieren, Ihre Fettzellen besser auf Insulinund Haarfollikel nachwachsen lassen. Der Gedanke, dass wir es bei so vielen verschiedenen Krankheiten einsetzen könnten, ist fantastisch: Es hat das Potenzial, für fast alles eingesetzt zu werden“, sagte Professor Adrian Liston von der Abteilung für Pathologie der Universität Cambridge, Hauptautor der Studie.
Um zu dieser Entdeckung zu gelangen, analysierten die Forscher die regulatorischen T-Zellen, die in 48 verschiedenen Geweben im Körper von Mäusen vorhanden sind. Dabei stellte sich heraus, dass die Zellen weder spezialisiert noch statisch sind, sondern sich durch den Körper dorthin bewegen, wo sie gebraucht werden. Die Ergebnisse wurden heute in der Zeitschrift Immunität.
Regulatorische T-Zellen können über das Blut von Gewebe zu Gewebe wandern. Die Zellen brauchen nur wenige Minuten, um durch den Körper zu wandern, und verlangsamen sich dann, sobald sie in ein Gewebe eindringen, auf ein Kriechtempo. Sie verbringen im Durchschnitt drei Wochen im Gewebe, bevor sie es wieder verlassen. Bildnachweis: Equinox Graphics
„Es ist schwierig, sich eine Krankheit, Verletzung oder Infektion vorzustellen, die nicht mit einer Art Immunreaktion einhergeht, und unsere Entdeckung verändert wirklich die Art und Weise, wie wir diese Reaktion kontrollieren können“, sagte Liston.
Er fügte hinzu: „Da wir nun wissen, dass diese regulatorischen T-Zellen überall im Körper vorhanden sind, können wir im Prinzip damit beginnen, Behandlungen zur Immunsuppression und Geweberegeneration zu entwickeln, die sich gezielt gegen ein einzelnes Organ richten – eine enorme Verbesserung gegenüber den derzeitigen Behandlungen, die dem Schlagen mit einem Vorschlaghammer auf den Körper gleichkommen.“
Arzneimittelentwicklung und klinische Anwendungen
Mithilfe eines von ihnen bereits entwickelten Medikaments konnten die Forscher an Mäusen zeigen, dass es möglich ist, regulatorische T-Zellen in einen bestimmten Teil des Körpers zu locken, ihre Zahl zu erhöhen und sie so zu aktivieren, dass sie die Immunreaktion abschalten und die Heilung in nur einem Organ oder Gewebe fördern.
„Indem wir die Anzahl der regulatorischen T-Zellen in gezielten Bereichen des Körpers erhöhen, können wir dem Körper helfen, sich selbst besser zu reparieren oder Immunreaktionen zu steuern“, sagte Liston.
Dr. Oliver Burton, Hauptautor der Studie, verwendet Spektralzytometrie, um entzündungshemmende regulatorische T-Zellen aus verschiedenen Geweben zu analysieren. Bildnachweis: Louisa Wood, Babraham Institute
Er fügte hinzu: „Es gibt so viele verschiedene Krankheiten, bei denen wir eine Immunreaktion unterbinden und eine Reparaturreaktion einleiten möchten, zum Beispiel Autoimmunkrankheiten wie Multiple Sklerose und sogar viele Infektionskrankheiten.“
Die meisten Symptome von Infektionen wie COVID stammen nicht von der Virus selbst, sondern vom Immunsystem des Körpers, das das Virus angreift. Sobald das Virus seinen Höhepunkt überschritten hat, sollten regulatorische T-Zellen die Immunreaktion des Körpers abschalten, aber bei manchen Menschen ist dieser Prozess nicht sehr effizient und kann zu anhaltenden Problemen führen. Die neue Entdeckung bedeutet, dass es möglich sein könnte, ein Medikament zu verwenden, um die Immunreaktion in der Lunge des Patienten abzuschalten, während das Immunsystem im Rest des Körpers weiterhin normal funktioniert.
Ein weiteres Beispiel: Patienten, die Organtransplantationen erhalten, müssen lebenslang Immunsuppressiva einnehmen, um eine Abstoßung des Organs zu verhindern, da der Körper eine starke Immunreaktion gegen das transplantierte Organ entwickelt. Dies macht die Patienten jedoch sehr anfällig für Infektionen. Die neuen Erkenntnisse helfen bei der Entwicklung neuer Medikamente, die die Immunreaktion des Körpers nur gegen das transplantierte Organ unterdrücken, die normalen Funktionen des restlichen Körpers aber aufrechterhalten, sodass der Patient ein normales Leben führen kann.
Die meisten weißen Blutkörperchen bekämpfen Infektionen im Körper, indem sie eine Immunreaktion auslösen. Im Gegensatz dazu agieren regulatorische T-Zellen wie eine „einheitliche Heilerarmee“, deren Aufgabe es ist, diese Immunreaktion zu stoppen, sobald sie ihre Aufgabe erfüllt hat – und den dadurch verursachten Gewebeschaden zu reparieren.
Die Forscher sind derzeit dabei, Geld für die Gründung eines Spin-off-Unternehmens zu sammeln. Ziel ist es, ihre Erkenntnisse in den nächsten Jahren in klinischen Studien an Menschen zu testen.
Referenz: „Der geweberesidente regulatorische T-Zellpool wird durch vorübergehende Mehrgewebemigration und ein konserviertes Residency-Programm geprägt“ von Oliver T. Burton, Orian Bricard, Samar Tareen, Vaclav Gergelits, Simon Andrews, Laura Biggins, Carlos P. Roca, Carly Whyte, Steffie Junius, Aleksandra Brajic, Emanuela Pasciuto, Magda Ali, Pierre Lemaitre, Susan M. Schlenner, Harumichi Ishigame, Brian D. Brown, James Dooley und Adrian Liston, 18. Juni 2024, Immunität.
DOI: 10.1016/j.immuni.2024.05.023
Die Studie wurde vom Europäischen Forschungsrat und dem Biotechnology and Biological Sciences Research Council finanziert.