Wissenschaftler:innen der Universitätsmedizin Mainz, des Leibniz-Instituts für Immuntherapie (LIT) und des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) haben bedeutende Fortschritte im Verständnis der Entwicklung von regulatorischen T-Zellen, auch bekannt als Treg-Zellen, erzielt. Ihre Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Immunology veröffentlicht und könnten neue Therapieansätze zur Behandlung von Autoimmunerkrankungen und Gewebeverletzungen ermöglichen. Treg-Zellen sind eine spezialisierte Untergruppe von Immunzellen, die eine wesentliche Rolle bei der Unterdrückung schädlicher Immunreaktionen sowie bei der Förderung der Geweberegeneration spielen, wie Universitätsmedizin Mainz berichtet.
Die Wissenschaftler:innen haben sich besonders auf den molekularen Prozess konzentriert, durch den Treg-Zellen zu Gewebe-Treg-Zellen werden. Diese Umwandlung ist entscheidend für die Unterstützung von Wundheilungsprozessen. Ein neuer transregionaler Forschungsverbund mit dem Namen TRR 355 wurde ins Leben gerufen, um die Forschung zu dieser Thematik zu intensivieren. Im Rahmen der Studie wurden umfassende Analysen epigenetischer Veränderungen der DNA durchgeführt, die die Genaktivität der Treg-Zellen beeinflussen.
Epigenetik und ihre Rolle in der Treg-Entwicklung
Ein zentrales Element dieser Forschung ist die DNA-Methylierung, ein Prozess, bei dem Methylgruppen an bestimmten Stellen der DNA, den sogenannten CpG-Stellen, angeheftet werden. Diese Modifikation kann die Entwicklung von Treg-Zellen zu Gewebe-Treg-Zellen maßgeblich beeinflussen. Die Studie identifizierte spezifische epigenetische Veränderungen in Genen, die eine Rolle bei der Genaktivität spielen. Mittels eines DNA-Methylierungs-Fingerabdrucks konnten die Forscher:innen Gewebe-Treg-Zellen im menschlichen Blut klar definieren.
Die im Rahmen der Studie gewonnenen Erkenntnisse erweitern nicht nur unser Wissen über die Programmierung von Gewebe-Treg-Zellen, sondern eröffnen auch neue Möglichkeiten für deren therapeutischen Einsatz. Aktuelle Forschungen beschäftigen sich zudem damit, ob Gewebe-Treg-Zellen auch in Tumorerkrankungen vorkommen und welche Auswirkungen sie auf Tumorwachstum und Metastasierung haben.
Die Bedeutung von Treg-Zellen für die Gesundheit
Die Rolle der Treg-Zellen erstreckt sich weit über die Wundheilung hinaus. Sie sind fundamental für die Aufrechterhaltung des immunologischen Gleichgewichts im Körper. Eine gestörte Treg-Funktion ist mit einer Vielzahl von Erkrankungen, wie Allergien, Autoimmunerkrankungen und sogar Krebs, verbunden. Die Autoren Bellanti et al. heben hervor, dass die Interaktion zwischen Treg-Zellen und der Darmmikrobiota entscheidend für deren Entwicklung und Funktion ist.
Die DNA-Methylierung fungiert dabei als molekularer Schalter für die Treg-Induktion und ist daher von großem Interesse für zukünftige therapeutische Ansätze. Der Gleichgewichtszustand zwischen der phänotypischen Plastizität und Stabilität der Treg-Zellen wird durch komplexe epigenetische und transkriptionale Ereignisse gesteuert.
Zusätzlich zu den beschriebenen Entwicklungen betonen aktuelle Übersichtsarbeiten die weitreichenden Auswirkungen epigenetischer Modifikationen auf die Immunzellen und deren Rolle in Autoimmunerkrankungen. Die Publikation von Bagni et al. beschreibt die Wechselwirkungen zwischen genetischen und Umweltfaktoren und das Potenzial epigenetischer Veränderungen als therapeutische Ziele in der Immuntherapie.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Forschungsarbeiten in Mainz nicht nur unser Verständnis der Treg-Zell-Differenzierung erweitern, sondern auch vielversprechende Ansätze für zukünftige therapeutische Interventionen bei einer Vielzahl von Krankheiten bieten.
