Sonntag, 25. August 2019
Navigation öffnen
Anzeige:
Fachinformation

Medizin

17. April 2018 T Zell-Rezeptoren als Einzelkämpfer: altes Immunologie-Rätsel gelöst

Nur mit ihrer Hilfe kann sich unser Körper vor Infektionen oder Krebs schützen: Die T-Zellen sind ein besonders wichtiger Teil unseres Immunsystems. An der Oberfläche der T-Zellen entstehen ständig neue hochsensible T-Zell-Rezeptoren, die bestimmte untypische oder körperfremde Moleküle (Antigene) erkennen können. Identifizieren T-Zellen anhand dieser Antigene beispielsweise eine Virus-infizierte Zelle oder eine Krebszelle, töten sie diese oder sie alarmieren andere Immunzellen, die dann diese kranke Zelle eliminieren.
Anzeige:
Manchmal stellen uns T-Zellen aber auch vor große Herausforderungen – etwa wenn sie transplantierte Organe beschädigen oder auf körpereigene Moleküle reagieren und so schwere Autoimmunerkrankungen wie Typ1 Diabetes und Multiple Sklerose auslösen.
    
Was bei der Antigenerkennung genau auf molekularer Ebene geschieht, ist höchst kompliziert und schwer zu erforschen. Doch ein fundiertes Verständnis dieser Prozesse ist für den biomedizinischen Fortschritt unerlässlich, etwa für die Entwicklung moderner, maßgeschneiderter Therapien gegen Krebs oder Autoimmunerkrankungen. Ein gemeinsames Forschungsprojekt der TU Wien und der MedUni Wien brachte nun bemerkenswerte Ergebnisse: Bisher ging man davon aus, dass T-Zell-Rezeptoren miteinander interagieren und sich für eine schlagkräftige Immunantwort in Paaren oder in Gruppen zusammenfinden. Doch die neuen Untersuchungen aus Wien zeigen: T-Zell-Rezeptoren agieren als Einzelkämpfer.

Neue Einblicke durch eigens entwickelte Untersuchungstechniken
    
Prof. Johannes Huppa, Immunologe an der MedUni Wien, und Mario Brameshuber, Biophysiker an der TU Wien, arbeiten bereits seit vielen Jahren zusammen. Den Grundstein für ihr Gemeinschaftsprojekt legten die beiden an der Stanford Universität in Kalifornien, wo sie sich als Postdocs für ein knappes Jahr eine Arbeitsbank im Labor teilten. In Wien konnten sie nun sichtbar machen, wie sich die Immunrezeptoren auf der Oberfläche von lebenden T-Zellen molekular verhalten.
    
„Obwohl die Vorgänge der T-Zell-Erkennung von entscheidender Bedeutung für die Funktionsweise des Immunsystems sind, wissen wir bis heute immer noch viel zu wenig darüber“, sagt Johannes Huppa. Das liegt daran, dass man diese winzigen molekularen Strukturen normalerweise nur unter dem Elektronenmikroskop sehen kann. Dort lassen sich aber nur speziell präparierte, tote Zellen betrachten.
    
„Ein besonderer Clou unseres Forschungsprojektes ist, dass wir durch eigens entwickelte Techniken quasi-biochemische Untersuchungen an lebenden T-Zellen vornehmen können“, sagt Mario Brameshuber. Das gelingt durch eine Kombination verschiedener Lösungsansätze: Einerseits werden speziell markierte Moleküle verwendet, die als hochpräzise molekulare Sonde genau an den richtigen Ort gebracht werden, andererseits kommen neu entwickelte Mikroskopie-Techniken zum Einsatz.

„Das war schon immer mein Traum als Biochemiker, denn dieser kombinierte Ansatz ermöglicht es uns, kurzlebige molekulare Prozesse im zellulären Zusammenhang zu analysieren, also genau dort, wo sie wirklich relevant sind, und eben nicht im Reagenzglas, losgelöst vom alles entscheidenden Kontext“, sagt Johannes Huppa.
    
Überraschung: T-Zell Rezeptoren brauchen kein Teamwork
    
„Die äußere Membran der T-Zelle darf man sich nicht wie eine feste Haut vorstellen“, erklärt Mario Brameshuber. „Die Moleküle in dieser Membran sind ständig in Bewegung, auch die Rezeptoren, an denen die Antigene andocken, ändern laufend ihren Aufenthaltsort.“ Und so erklärte man sich die bemerkenswerte Sensitivität der T-Zellen gegenüber Fremdstoffen bis jetzt damit, dass sich die Rezeptoren zu zweit oder sogar in größeren Gruppen zusammenfinden und dann im Kontakt mit dem Antigen kollektiv Signale ins Innere der T-Zelle abfeuern.
    
Wie das Wiener Team jetzt aber zeigte, ist diese Annahme grundlegend falsch. „Offensichtlich handelt es sich beim T-Zell-Rezeptor um eine fein abgestimmte molekulare Maschine, die alleine agiert und Bindungsereignisse auf der Zelloberfläche mit erstaunlicher Effizienz in Signalreaktionen übersetzt“, sagt Johannes Huppa.
    
Daraus lässt sich viel lernen – sowohl für die Grundlagenforschung als auch für die medizinische Anwendung. Denn nur wer im Detail versteht, was in den T-Zellen bei der Entstehung verschiedener Krankheiten schiefläuft, kann präzise intervenieren. Gelingt es, die komplizierten Vorgänge auf molekularer Ebene zu verstehen, eröffnet das neue Chancen für Therapien für Autoimmunerkrankungen und Krebs, oder auch für die bessere Erhaltung transplantierter Organe.

Quelle: Technische Universität Wien

Literatur:

Mario Brameshuber, Florian Kellner, Benedikt K. Rossboth et al.
Monomeric TCRs drive T cell antigen recognition
Nature Immunology, DOI: 10.1038/s41590-018-0092-4.
https://www.nature.com/articles/s41590-018-0092-4


Das könnte Sie auch interessieren

40 Jahre Frauenselbsthilfe nach Krebs

40 Jahre Frauenselbsthilfe nach Krebs
© kuznetsov_konsta / Fotolia.com

Am 26. August 2016 begeht die Frauenselbsthilfe nach Krebs (FSH) im Rahmen ihrer Bundestagung ihr 40-jähriges Jubiläum. Als einer der größten und ältesten Krebs-Selbsthilfeverbände Deutschlands leistet sie unverzichtbare Hilfe für Betroffene und beeinflusst aktiv politische Entscheidungsprozesse im Gesundheitswesen. Dort tritt sie für die Bedürfnisse von Betroffenen ein – dass Patienten heute wesentlich mehr Recht auf Mitsprache...

Sie können folgenden Inhalt einem Kollegen empfehlen:

"T Zell-Rezeptoren als Einzelkämpfer: altes Immunologie-Rätsel gelöst"

Bitte tragen Sie auch die Absenderdaten vollständig ein, damit Sie der Empfänger erkennen kann.

Die mit (*) gekennzeichneten Angaben müssen eingetragen werden!

Die Verwendung Ihrer Daten für den Newsletter können Sie jederzeit mit Wirkung für die Zukunft gegenüber der rsmedia GmbH widersprechen ohne dass Kosten entstehen. Nutzen Sie hierfür etwaige Abmeldelinks im Newsletter oder schreiben Sie eine E-Mail an: info[at]rsmedia-verlag.de.


EHA 2019
  • Subgruppenanalyse der ELIANA- und ENSIGN: Tisagenlecleucel auch bei jungen Patienten mit r/rALL und zytogenetischen Hochrisiko-Anomalien sicher und effektiv
  • Polycythaemia vera: Molekulares Ansprechen korreliert mit vermindertem Thrombose-Risiko und einer Reduktion von Thrombose- und PFS-Ereignissen
  • AML-Therapie 2019: Neue Substanzen im klinischen Einsatz, aber nach wie vor hoher Bedarf an neuen Therapieoptionen
  • Eisenüberladung bei Patienten mit Niedrigrisiko-MDS auch in Pankreas und Knochenmark nachweisbar
  • CML: Switch auf Zweitgenerations-TKIs nach unzureichendem Ansprechen auf Imatinib in der Erstlinie führt zu tieferen molekularen Remissionen
  • FLT3-mutierte AML: Midostaurin wirksam bei allen ELN-Risikoklassen und bei unterschiedlichen Gensignaturen
  • Real-world-Daten: Transfusionsabhängigkeit und Ringsideroblasten bei Niedrigrisiko-MDS assoziiert mit toxischen Eisenspezies und verkürztem Überleben
  • Erstlinientherapie der CML: Nilotinib führt auch im klinischen Alltag zu tieferen molekularen Remissionen als Imatinib
  • Weltweite Umfrage bei Ärzten und Patienten zur ITP-Therapie unterstreicht Zufriedenheit mit Thrombopoetinrezeptor-Agonisten
  • Therapiefreie Remission nach zeitlich begrenzter Zweitlinientherapie mit Eltrombopag bei Patienten mit primärer ITP erscheint möglich