Immunbiologie — Medizinisches Forschungszentrum

Myokarditis ist eine akute entzündliche Herzerkrankung, die zu chronischer Kardiomyopathie und Herzinsuffizienz führen kann. Da es keine spezifischen Behandlungsempfehlungen für Myokarditis und die daraus resultierende entzündliche Kardiomyopathie gibt, ist es dringend notwendig, die pathologischen Prinzipien, die der Entzündung des Herzens zugrunde liegen, zu entschlüsseln und die molekularen Signalwege, die den Kern des pathologischen Prozesses bilden, gezielt zu blockieren.

Unserer Forschungsarbeiten haben autoreaktive T-Zellen in den Mittelpunkt der Pathogenese der entzündlichen Kardiomyopathie gerückt. Die Aktivierung und Aufrechterhaltung dieser T-Zellen wird Stromazellnischen kontrolliert. Das Ziel dieses Projektes ist daher die Aufklärung der molekularen Mechanismen, die die Interaktion von Immunzellen mit Stromazellen im Herzgewebe steuern. Dazu werden modernste präklinische Modelle, neuartige Methoden der quantitativen Systembiologie, die funktionelle Validierung durch Antikörperblockade und die Bewertung der translationalen Relevanz durch die Analyse von Herzbiopsien menschlicher Patienten kombiniert. Die Herstellung von therapeutischen Antikörpern wird nicht nur der funktionellen Validierung dienen, sondern auch Möglichkeiten für die zukünftigen Therapieansätzen dienen.

Um eine gezielte Aktivierung von Immunzellen in den Lymphknoten zu gewährleisten, kontrollieren Fibroblasten in diesen Organen spezielle Milieus. Beim Tumorwachstum in Lymphknoten sind die Funktionen der Fibroblasten und ihre Interaktion mit Immunzellen stark beeinträchtigt. Ziel dieses Projektes ist es, die

Ursachen für die gestörte Interaktion zwischen Fibroblasten und Immunzellen während des Krebswachstums in Lymphknoten aufzuklären. Durch die Fokussierung auf Fibroblasten als zentrale Koordinatoren der Zell-Zell-Kommunikation sollen grundlegende Erkenntnisse gewonnen werden, um das Verständnis der Tumorimmunität zu vertiefen und verbesserte Behandlungsmöglichkeiten zu entwickeln.

Lungenkrebs ist in Industrieländern die häufigste Todesursache bei Krebspatienten. Eine besondere Eigenschaft des nicht-kleinzelligen Lungenkarzinoms ist die Zusammensetzung der Tumormikroumgebung mit einem sehr hohen Anteil an Stromazellen. Während das Stroma normaler Gewebe eine natürliche Barriere für Tumorzellen darstellt, hat sich das Stroma innerhalb der Krebsgewebe gemeinsam mit dem neoplastischen Gewebe entwickelt, um dessen Wachstum und Ausbreitung zu unterstützen. Insbesondere werden Fibroblasten so umprogrammiert, dass sie Wachstumsfaktoren, Proteasen und extrazelluläre Matrixkomponenten absondern, die das Fortschreiten des Tumors unterstützen. Es ist jedoch nur wenig über die Natur dieser Zellen bekannt, die die Bildung solcher Nischen in der Mikroumgebung von Lungenkrebs bestimmen.

Die Haupthypothese, die der geplanten Forschung zugrunde liegt, ist, dass die Reifung einer bestimmten Fibroblasten-Untergruppe die Entwicklung von immunstimulierenden Mikroumgebungen innerhalb des Lungentumors fördert, die wiederum die Antitumorimmunität fördern. Dieses Forschungsprojekt wird neue Erkenntnisse über den Ursprung, die Identität, die Funktion und die Beziehung von immunstimulierenden Fibroblasten im Kontext des globalen Lungentumorstromas liefern. Darüber hinaus erwarten wir, dass diese Studien mögliche therapeutische Ziele aufzeigen werden, um die Zusammensetzung des Tumorstromas durch die Förderung der Differenzierung von immunstimulierenden Fibroblasten zu beeinflussen.

Immunzellen in den Lymphknoten müssen kontrolliert aktiviert werden. Diese Aufgabe übernehmen die Fibroblasten der jeweiligen lymphatischen Organe. Fibroblasten der Lymphknoten nutzen bestimmte Signale, um für eine optimale Aktivierung und Entwicklung der Immunzellen zu sorgen. Fibroblasten sind auch daran beteiligt, die Umgebung für Tumorzellen in den lymphatischen Organen zu verändern. Es kann angenommen werden, dass das Wachstum von Tumorzellen in Lymphorganen zu einer tiefgreifenden Störung der Fibroblastenfunktionen und der Interaktion mit Immunzellen führt.

In diesem Projekt werden neue Methoden eingesetzt, um Immun- und Stromazellen im menschlichen Körper zu untersuchen. In Kombination mit Mausmodellen wollen wir herausfinden, warum die Interaktion von Fibroblasten und Immunzellen bei Krebs in Lymphknoten gestört ist. Dadurch sollen neue Erkenntnisse gewonnen werden, um das Verständnis von Tumoren und deren Behandlung zu verbessern.