Entschlüsselung der Mechanismen von Zellen und Molekülen bei Autoimmunkrankheiten
Autoimmunerkrankungen des rheumatischen Formenkreises werden durch anormale Immunreaktionen verursacht, bei denen der Körper sein eigenes Gewebe angreift, was häufig zu chronischen Entzündungen, Schmerzen und Organschäden führt. Zu diesen Erkrankungen zählen rheumatoide Arthritis, systemischer Lupus erythematodes und entzündliche Darmerkrankungen. Obwohl sich die Behandlungsmöglichkeiten für rheumatische Autoimmunerkrankungen im Laufe der Jahre verbessert haben, ist für viele Patienten der Krankheitsverlauf nach wie vor nicht vorhersehbar und sie sprechen nur unzureichend auf die Therapie an. Ein tieferes Verständnis der immunologischen Mechanismen, die diesen Krankheiten zugrunde liegen, ist erforderlich, um präzisere und wirksamere Behandlungen entwickeln zu können.
Ausbildung für die Forscher der Zukunft
Unterstützt und durchgeführt im Rahmen der Marie Skłodowska-Curie-Maßnahmen(öffnet in neuem Fenster), zielte das Projekt ARCAID(öffnet in neuem Fenster) darauf ab, die zellulären und molekularen Mechanismen zu untersuchen, die sich hinter rheumatischen Autoimmunerkrankungen verbergen, und Biomarker für eine verbesserte Diagnose, Prognose und Behandlung zu ermitteln. Das Projekt brachte 16 Nachwuchsforscher und ein multidisziplinäres Team von Fachleuten zusammen. „Durch die Förderung der interdisziplinären Zusammenarbeit und die Ausstattung junger Wissenschaftler mit hochmodernen Instrumenten wollte ARCAID neue Erkenntnisse gewinnen, die für Patienten mit rheumatischen Erkrankungen echte Veränderungen bringen“, erklärt Projektkoordinator Ronald van Vollenhoven.
Wissenschaftliche Erkenntnisse, die den Stand der Technik erweitern
Die ARCAID-Nachwuchsforscher konzentrierten sich auf die Rolle von Immunzellen bei der Krankheitsentstehung, wie etwa B-Zellen, die Autoantikörper produzieren und bei vielen Autoimmunkrankheiten eine zentrale Rolle spielen. Sie entwickelten neue Verfahren zur Untersuchung der genetischen Regulierung von B-Zellen und identifizierten eine spezifische NF-κB-Gensignatur in B-Zellen(öffnet in neuem Fenster), was neue therapeutische Ziele in greifbare Nähe rückt. ARCAID führte zu einem tieferen Verständnis der frühesten immunologischen Veränderungen bei Personen, die dazu bestimmt sind, rheumatoide Arthritis zu entwickeln. Zudem wurde entdeckt, dass T-Zellen und neutrophile Granulozyten Schlüsselfiguren für den Ausbruch der Erkrankung darstellen. Die Forscher von ARCAID entdeckten auch Frühindikatoren der Krankheit auf Gewebeebene. DNA-Schäden in der Synovialis und Stoffwechselveränderungen bei Menschen mit rheumatoider Arthritis deuten darauf hin, dass Autoimmunerkrankungen möglicherweise lange vor dem Auftreten von Symptomen beginnen. Bei Lupuspatienten wurden unter anderem erhöhte Werte von B-Zellen und doppelt negativen T-Zellen festgestellt, was die Diagnose und Überwachung erleichtern kann.
Verbesserte Diagnose durch die Entdeckung von Biomarkern und Krankheitsmodellen
Das Projekt ermöglichte auch Durchbrüche bei der Entdeckung von Biomarkern und Diagnoseinstrumenten. Beispielsweise wurden molekulare Ziele auf B-Zellen identifiziert, und es wurde gezeigt, dass spezifische Inhibitoren ihre Aktivierung unterdrücken und damit neue künftige Therapiemöglichkeiten eröffnen. In der Zwischenzeit wurden mit Hilfe der PET-Bildgebung Moleküle in entzündeten Gelenken detektiert und 3D-Sphäroidmodelle der rheumatoiden Arthritis erstellt. Dieser Ansatz verhilft uns nicht nur zu einem besseren Verständnis von Entzündungen, sondern verringert auch die Notwendigkeit von Tierversuchen. Mehrere Forscher entwickelten innovative Modelle und Instrumente, die eine Brücke zwischen den Laborentdeckungen und der klinischen Anwendung schlagen. Es wurde ein physiologisch relevantes Lymphknotenmodell geschaffen, mit dem antigenspezifische Reaktionen bewertet werden können. Ein Risikobewertungsmodell für rheumatoide Arthritis(öffnet in neuem Fenster) erwies sich als geeignet, den Ausbruch der Krankheit mit einer Genauigkeit von über 80 % vorherzusagen.
Über die Forschung hinaus
Insgesamt haben die Projektergebnisse die Grundlage für präventive Maßnahmen in Hochrisikogruppen geschaffen. Um die Patientenversorgung bei Lupus zu verbessern, wurde eine „Treat-to-Target“-App entwickelt, die dank der Unterstützung bei der Geschäftsentwicklung nun bereits optimiert wird. Die weitreichenden Beiträge von ARCAID gehen über den Bereich der Immunologie hinaus und umfassen Instrumente, die direkt in der translationalen Forschung eingesetzt werden können und langfristige Vorteile in der Diagnostik und personalisierten Medizin versprechen. Van Vollenhoven fasst zusammen: „Das Projekt hat nicht nur die Wissenschaft vorangebracht, sondern auch eine neue Generation von Forschern ausgebildet, die gut gerüstet sind, diese Erkenntnisse auch in den klinischen Bereich zu tragen.”
