Das Immunsystem schützt den Körper vor Krankheitserregern und potentiell schädlichen Substanzen. Doch auch im gesunden Zustand ist es aktiv. Es muss konstant dafür sorgen, dass die Immunzellen körpereigene Strukturen nicht angreifen, sondern diese als körpereigen erkennt und in Ruhe lässt. „Der Körper hat hierzu eine Art ‚Wächter‘, die regulatorischen T-Zellen, die körpereigene Strukturen vor dem Immunsystem schützen. Diese Funktion ist zentral, ohne kann der Mensch nicht lange überleben“, erklärt Prof. Alexander Scheffold, Direktor des Instituts für Immunologie der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein (UKSH), Campus Kiel, und Mitglied im Exzellenzcluster „Precision Medicine in Chronic Inflammation“ (PMI).

Regulatorische T-Zellen versagen bei Autoimmunerkrankungen

Bei Autoimmunerkrankungen ist diese Schutzfunktion teilweise gestört, Immunzellen greifen fälschlicherweise körpereigene Strukturen an, es kommt zu chronischen Entzündungen, Gewebe wird zerstört. Bei Typ-1-Diabetes beispielsweise greifen Immunzellen die insulinproduzierenden Beta-Zellen in der Bauchspeicheldrüse an. „Wenn es gelingen könnte, die hier relevanten regulatorischen T-Zellen zu aktivieren, die im gesunden Zustand die fehlgeleitete Immunreaktion spezifisch verhindern, wäre das ein vielversprechender neuer Therapieansatz für die jeweiligen Autoimmunerkrankungen“, so Scheffold.

Um diese Forschung weiter voranzutreiben, erhält Scheffold nun einen ERC Advanced Grant. Für sein Projekt „RespecTreg“ („Entschlüsselung menschlicher autoantigenspezifischer regulatorischer T-Zell-Reaktionen“, Englisch: Resolve human autoantigen-specific regulatory T cell responses) bekommt er 2,5 Mio. Euro für die nächsten fünf Jahre. Der ERC Advanced Grant ist die höchstdotierte Fördermaßnahme der EU für einzelne Wissenschaftler und wird vom Europäischen Forschungsrat (European Research Council, ERC) vergeben. Der ERC unterstützt damit exzellente Forschende aller wissenschaftlichen Disziplinen, die bereits über einen längeren Zeitraum international bedeutende Forschungsergebnisse erbracht haben.

In Kiel entwickelte Methode macht Untersuchung erst möglich

Immunzellen haben Rezeptoren auf ihrer Oberfläche, mit denen sie spezifisch bestimmte Strukturen, Antigene – etwa von Krankheitserregern, aber eben auch körpereigene Proteine – erkennen können. Durch dieses „Erkennen“ werden Reaktionen ausgelöst, durch die beispielsweise weitere Immunzellen aktiviert werden, um einen Krankheitserreger gezielt zu vernichten. Auch die regulatorischen T-Zellen haben solche Rezeptoren, die körpereigene Strukturen erkennen. In dem geförderten Projekt will Scheffold herausfinden, welche körpereigenen Antigene die regulatorischen Zellen mit ihren spezifischen Rezeptoren erkennen. Die Schwierigkeit: Von jeder spezifischen „Sorte“, also regulatorischen Zellen, die genau ein Antigen erkennen, gibt es nur sehr wenige Zellen, die mit gewöhnlichen Methoden kaum untersucht werden können. Um diese seltenen Zellen überhaupt untersuchen zu können, haben Prof. Alexander Scheffold und seine Kollegin Prof. Petra Bacher das  „Antigen-reactive T cell enrichment“ (ARTE, Anreicherung antigenreaktiver T-Zellen) entwickelt.

Mithilfe dieser Methode werden er und sein Team Antigene aus verschiedenen Organsystemen auswählen und testen, auf welche die regulatorischen T-Zellen reagieren. Die regulatorischen T-Zellen stammen aus Blutproben von gesunden Probanden. „Erste Untersuchungen deuten darauf hin, dass sich hier Muster zeigen: Es gibt Strukturen im Körper, wie etwa in der Schilddrüse und der Bauchspeicheldrüse, auf die besonders viele regulatorische T-Zellen reagieren. Unsere Hypothese ist, dass das Immunsystem mit diesen Strukturen besonders intensiv interagiert. Daher kommt es hier auch häufiger zu Autoimmunreaktionen und der Körper muss sich an diesen Stellen folglich auch stärker vor ungewünschten Immunreaktionen schützen“, erklärt Scheffold. Diese These möchte er mit dem nun geförderten Projekt überprüfen. „Wir wollen herausfinden, welche körpereigenen Antigene durch regulatorische T-Zellen erkannt werden und welche nicht. Außerdem möchten wir dieses grundlegende Prinzip der regulatorischen T-Zellfunktion genauer verstehen.“ Darauf aufbauend könnten Vakzine oder andere Antigen-spezifische Immuntherapien für eine Vielzahl von Immunerkrankungen entwickelt werden.