Zur physiologischen und pathophysiologischen Rolle von T-Zellen
Der gesunde Körper wehrt sich mit einer hochspezifischen Immunantwort gegen körperfremde Eindringlinge. Bei Autoimmunerkrankungen richten sich die T-Lymphozyten des Immunsystems jedoch gegen Selbstantigene und fördern dadurch Entzündungen und die Zerstörung gesunden Gewebes. Trotz steigender Prävalenz von Autoimmunerkrankungen (5% der Bevölkerung) mangelt es etwa für Multiple Sklerose noch immer an effektiven Therapien. So untersuchte das EU-finanzierte Projekt "Systems biology of T-cell activation in health and disease" (SYBILLA) die Rolle von T-Zellen bei Autoimmunerkrankungen und mögliche medikamentöse Therapien. Das Hauptaugenmerk lag auf den molekularen Mechanismen der T-Zell-Aktivierung unter physiologischen Bedingungen und bei Autoimmunerkrankungen. Die Partner generierten mehrere Tiermodelle für die Überwachung der molekularen Dynamik und Signalgebung bei der T-Zellaktivierung, was erstmals eine Unterscheidung zwischen Peptiden von Fremd- und Selbstantigenen ermöglichte. Weiterhin wurden wichtige regulatorische Proteine als pharmakologische Zielstrukturen in Betracht gezogen. So wurde etwa ein Proteinkinase-C-Antagonist zur Hemmung der Immunzellaktivierung bei Autoimmunerkrankungen klinisch getestet. Genomweite Assoziationsstudien ergaben mehrere Einzelnukleotid-Polymorphismen (SNP), die die Spezifikation humaner T-Zell-Linien in der Frühphase der Entwicklung begünstigen und eine pathogene Funktion haben. Damit wurde ein bislang unbekannter genetischer Faktor für Autoimmunerkrankungen enthüllt. Die Forscher entschlüsselten das komplexe Netzwerk der T-Zell-Aktivierung und entwickelten die Software für ein datenbasiertes mechanistisches Modell. Die so genannte "virtuelle T-Zelle" simuliert das Verhalten des T-Zellnetzwerks und insbesondere die Ergebnisse der T-Zellaktivierung unter verschiedenen Bedingungen. Das Modell könnte sich damit zur Identifizierung biologischer Biomarker, intrazellulärer Zielmoleküle und Wirkstofftests eignen. Insgesamt lieferte SYBILLA wertvolle Einblicke in die Mechanismen der T-Zell-Aktivierung im gesunden und kranken Körper sowie ein mathematisches Modell für die weitere immunologische Forschung und Beschleunigung der pharmazeutischen Wirkstoffforschung.
Schlüsselbegriffe
Autoimmunerkrankungen, T-Zellen, Signalgebung, mathematisches Modell
