Projektergebnisse könnten zu neuen genbasierten Krebsbehandlungen führen
Das Immunsystem des Körpers ist ein regelrechtes Wunderwerk der biologischen Ingenieurskunst, das sich aus Strukturen und Prozessen zusammensetzt, die zusammenarbeiten, um Viren, Bakterien und Parasiten zu identifizieren und zu bekämpfen, und gleichzeitig den Körper selbst zu schützen. Lymphzellen (Lymphozyten) bspw., die darauf warten, auf eine mikrobielle Invasion zu reagieren, bieten Schutz vor einer Vielzahl an Fremdkörpern. Ein nicht notwendiger Angriff durch Lymphozyten (so wie dies bei der Entwicklung von Autoimmunerkrankungen der Fall ist) kann allerdings verheerende Folgen haben. Aus diesem Grund müssen die Zellen in einem sogenannten „Ruhezustand“ ständig wachsam sein und diese dürfen ausschließlich angreifen, wenn dies notwendig ist. Dank eines EU-finanzierten Marie-Curie-Stipendiums ist ein Forscher in der Lage gewesen, bezüglich des Verständnisses der Rolle, die bestimmte Gene bei der Aufrechterhaltung dieses Ruhezustands spielen, wesentliche Fortschritte zu erzielen. Es wurden Signale ermittelt, die dafür verantwortlich sind, den Ruhezustand aufrecht zu erhalten sowie Mechanismen für die anschließende Übersetzung dieser Signale in Wirkungsweisen. „Das Ziel dieser Forschung war im Wesentlichen die Klärung dieser wichtigen Fragen und vor allem ein besseres Verständnis davon zu erreichen, wie wir unsere Erkenntnisse nutzen können, um Erkrankungen im Zusammenhang mit dem Immunsystem, Leukämie (Krebsbefall der Lymphozyten) besser zu behandeln und die Immuntherapie bei Krebserkrankungen zu optimieren“, erklärt Michael Berger von der Hebrew University Medical School in Jerusalem, Israel, der Projektkoordinator von SLFN OF T-CELLS. „Ich hoffe, dass diese Forschung die wissenschaftliche Gemeinschaft davon überzeugen wird, dass die Anvisierung des Lymphozyten-Ruhezustands großes Potenzial als neuer Behandlungsansatz für Leukämie und für die Manipulation von Lymphozyten hat, damit diese besser zur Bekämpfung von Pathogenen und Krebs eingesetzt werden können.“ Fundamentale Durchbrüche Die Erkenntnisse bauen auf mehreren bahnbrechenden Arbeiten auf, die vor Kürzerem im Rahmen postdoktoraler Forschung am Scripps Research Institute durchgeführt worden waren. „Unsere Entdeckung eines Mäusestamms mit einem mutierten Slfn2-Gen, Elektra, ermöglichte es uns, die dramatischen Folgen eines Versagens des Ruhezustands zu veranschaulichen“, sagt „SLFN OF T-CELLS“-Projektkoordinator Michael Berger von der Hebrew University Medical School in Jerusalem, Israel. „Die Elektra-Mäuse zeigten in einem halbaktivierten Zustand eine abnormal hohe Lymphozytenfrequenz und litten infolgedessen unter Autoimmunschwäche.“ Da Slfn2 bislang keine bekannte Funktion hatte, waren Berger und sein Team der Hebrew University Medical School erstmals in der Lage, zu demonstrieren, dass das Gen bei der Immunabwehr eine wesentliche Rolle spielt. „Wir beginnen jetzt erst zu verstehen, dass der Ruhezustand von Lymphozyten für die Entwicklung und Funktion des Immunsystems von kritischer Bedeutung ist und aktiv aufrecht erhalten werden muss“, erklärt Berger. Neue Ansätze zur Krebsbekämpfung Es bleiben tatsächlich viele Fragen bezüglich des Lymphozyten-Ruhezustands offen. Dies ist der Grund dafür, warum im Jahr 2013 das Projekt SLFN OF T-CELLS gestartet wurde. Im Laufe dieses Vier-Jahres-Projekts konnte Berger eine bislang unbekannte funktionelle Verbindung zwischen dem Lymphozyten-Ruhezustandsfaktor, Slfn2, und der Proteinhomöostase in Immunzellen enthüllen. „Wir demonstrierten ebenfalls, dass die Anvisierung von Slfn2 zu einem beeinträchtigten Überleben Leukämie auslösender Zellen führt, was wiederum nahe legt, dass die Anvisierung des Lymphozyten-Ruhezustands als neuer Ansatz für die Behandlung von Leukämie und anderen Krebserkrankungen funktionieren könnte“, erklärt Berger. „Schließlich entdeckten wir einen neuen Mechanismus, welcher den Ruhezustand bestimmter T-Zellen über eine Hemmung ihrer mitochondrialen (Energielieferant der Zelle) Proliferation steuert.“ Die Forschung ist in zahlreichen akademischen Fachzeitschriften vorgestellt worden und erhielt positive Reaktionen von der wissenschaftlichen Gemeinschaft. „Unser Ziele sind es jetzt, die Rolle des Ruhezustands für die Entwicklung und Funktion von Lymphozyten besser zu verstehen und mit Pharmakologen zusammenzuarbeiten, um spezifische Inhibitoren und Aktivatoren des menschlichen Homologons von Slfn2 sowie anderer den Ruhezustand erhaltender Proteine zu entwickeln“, schlussfolgert Berger. Das Projekt wurde Ende August 2016 abgeschlossen.
Schlüsselbegriffe
SLFN-OF-T-CELLS, Krebs, Zellen, lymphoid, Leukämie, Lymphozyten, immun, slfn2
