Projektbeschreibung
Selbsterneuernde zelluläre Aasfresser als neue Therapiemethode gegen Lungeninfektionen
Makrophagen (etwa: „Riesenfresszellen“) sind weiße Blutkörperchen, die den Körper von unerwünschten Partikeln wie Krankheitserregern und Zellabfällen säubern. Indem sie Mikroben und tote Zellen beseitigen, fördern sie die Homöostase, und sie erfüllen Funktionen im Zusammenhang mit Ernährung, Regulierung und Reparatur. Selbsterneuernde Makrophagen in den Geweben bilden eine heterogene Population, von denen sich viele noch nicht zu ihrer finalen Zellidentität ausdifferenziert haben. Die Gewebeumwelt selbst scheint eine wichtige Rolle bei der Ausprägung des Phänotyps zu spielen, da sie die Genexpression beeinflusst. Das EU-finanzierte Projekt iPSC2Therapy untersucht, ob es möglich ist, in der Lunge vorhandene Alveolarmakrophagen mit induzierten pluripotenten Stammzellen zu vereinen, um ihr regeneratives Potenzial zu steuern. Schlussendlich sollen die körpereigenen vorhandenen Alveolarmakrophagen mit den Stammzell-Makrophagen-Kombinationen verstärkt oder durch diese ersetzt werden, um mykobakterielle Lungeninfektionen zu behandeln.
Ziel
Tissue resident macrophages (TRMs) can be found in various organs and fulfil important functions in host defence and tissue homeostasis. Recent studies in the murine system suggest profound tissue plasticity and self-renewal capacity of TRMs, rendering this cell population highly suitable for new cell-based therapies. Mycobacterial infections represent a serious health problem, for which new therapies are highly needed. Given the important role of alveolar macrophages (MΦs) in pulmonary host defence, I propose a cutting-edge MΦ based therapy using induced pluripotent stem cell (iPSC) technology. The unique features of iPSC will allow to investigate important regulators for the development and regenerative potential of human MΦs with the overall aim to apply these cells as an innovative treatment for pulmonary (non)tuberculous mycobacterial infections. I go beyond current knowledge and envision to enhance or exchange the endogenous alveolar MΦ cell pool by iPSC-MΦs, thereby introducing a completely new cell therapy concept. This ground-breaking cell transfer concept will have broad application potential to combat life threatening infectious diseases of the lower respiratory tract and may even be expanded to Mycobacterium tuberculosis infections. Using different knock-out iPSC lines, I will unravel important regulators for the regenerative potential of iPSC-MΦs following intra-pulmonary transfer. State-of the-art genome editing will be combined with innovative single cell RNAseq tools to understand and enhance the regenerative properties of human iPSC-MΦs. Using established cell depletion and cell transfer techniques, I will decipher the therapeutic potential of mature human iPSC-derived MΦ in vitro and in vivo using humanized mouse models and pre-clinical mycobacterial infections scenarios. The iPSC2Therapy proposal will provide an innovative anti-mycobacterial treatment with broad implications to infectious diseases and beyond.
Wissenschaftliches Gebiet
- medical and health sciencesmedical biotechnologygenetic engineeringgene therapy
- medical and health scienceshealth sciencesinfectious diseases
- medical and health sciencesmedical biotechnologycells technologiesstem cells
- natural sciencesbiological sciencesgeneticsgenomes
- medical and health sciencesbasic medicinephysiologyhomeostasis
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-STG - Starting GrantGastgebende Einrichtung
30625 Hannover
Deutschland