Neue Methode zur Herstellung langlebiger Immunzellen eröffnet Hoffnung bei Autoimmunerkrankungen
Neue Methode zur Herstellung langlebiger Immunzellen eröffnet Hoffnung bei Autoimmunerkrankungen
Ein Forscherteam um den japanischen Immunologen Shimon Sakaguchi von der Universität Osaka hat ein neuartiges Verfahren entwickelt, mit dem sich langlebige regulatorische T-Zellen – kurz Tregs – in großer Zahl herstellen lassen. Diese Entdeckung könnte langfristig dazu beitragen, Autoimmunerkrankungen gezielter und wirksamer zu behandeln. Tregs sind eine besondere Form von T-Zellen, die im Immunsystem eine regulierende Rolle übernehmen: Sie verhindern, dass körpereigene Strukturen fälschlicherweise als fremd erkannt und angegriffen werden.
Die Bedeutung dieser Zellen wurde bereits in den 1990er-Jahren erkannt und bildete später die Grundlage für die Verleihung des Nobelpreises für Physiologie oder Medizin an drei Forscher, darunter Sakaguchi selbst. Ihr gemeinsamer Beitrag bestand in der Entdeckung, dass Tregs unkontrollierte Immunreaktionen unterdrücken und somit das körpereigene Gleichgewicht bewahren. Die neue Arbeit seines Teams knüpft an diese Erkenntnisse an und zeigt, wie sich diese Zellen effizient und stabil im Labor herstellen lassen.
Bei Autoimmunerkrankungen wie Multiple Sklerose, Typ-1-Diabetes, Rheumatoider Arthritis oder Pemphigus vulgaris richtet sich das Immunsystem gegen körpereigene Proteine und Gewebe. Die Fehlsteuerung entsteht, wenn der Körper seine eigenen Antigene – also die Erkennungsstrukturen auf Zelloberflächen – als Bedrohung interpretiert. Während gewöhnliche T-Zellen auf Krankheitserreger oder Fremdstoffe reagieren und eine Abwehrreaktion auslösen, wirken Tregs als Gegenspieler, indem sie eine übermäßige Immunaktivität verhindern.
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler versuchen seit Jahren, die Wirkung von Tregs therapeutisch zu nutzen. Ein Ansatz besteht darin, diese Zellen aus dem Blut von Patientinnen und Patienten zu gewinnen, sie im Labor zu vermehren und anschließend wieder in den Körper zurückzuführen. Dieses Prinzip wird bereits in ersten klinischen Studien erprobt. Andere Arbeitsgruppen setzen auf gentechnische Methoden und statten Tregs mit künstlichen Rezeptoren – sogenannten CARs (chimeric antigen receptors) – aus, um gezielt bestimmte krankheitsverursachende Antigene zu erkennen. Doch die natürlichen Tregs sind im Blut nur in sehr geringer Zahl vorhanden, lassen sich schlecht vermehren und verlieren im Labor oft ihre stabilen Eigenschaften.
Sakaguchi und sein Team wählten deshalb einen anderen Ansatz. Statt auf natürliche Tregs zurückzugreifen, wandelten sie gewöhnliche T-Zellen in regulatorische T-Zellen um. Diese normalen T-Zellen sind im Blut deutlich häufiger zu finden und lassen sich besser kultivieren. Bereits frühere Experimente hatten gezeigt, dass es möglich ist, mithilfe bestimmter Signalstoffe und Medikamente das Gen Foxp3 in diesen Zellen zu aktivieren. Foxp3 ist ein entscheidendes Steuerungsgen für die Entwicklung und Funktion von Tregs. Die so entstehenden induzierten Tregs – kurz iTregs – konnten in Versuchen zwar Autoimmunreaktionen abschwächen, verloren ihre stabilisierende Wirkung jedoch nach kurzer Zeit. Viele dieser umgewandelten Zellen stellten die Foxp3-Produktion innerhalb weniger Tage ein und verloren ihre regulatorische Funktion.
In ihrer neuen Studie präsentierte die Forschungsgruppe nun ein verbessertes Verfahren. Die Forschenden entwickelten eine komplexe Kombination aus Signalstoffen, Wachstumsfaktoren und chemischen Verbindungen, die nicht nur die Expression des Gens Foxp3 erhöht, sondern auch dauerhafte epigenetische Veränderungen in der DNA-Struktur der Zellen auslöst. Diese epigenetischen Anpassungen sorgen dafür, dass die iTregs ihre regulierenden Eigenschaften langfristig beibehalten.
Um die Wirksamkeit der neuen iTregs zu prüfen, wurden sie genetisch veränderten Mäusen verabreicht, die anfällig für Darmentzündungen sind. Das Ergebnis war ein lang anhaltender Schutz: Die behandelten Tiere zeigten über mehrere Wochen hinweg keine Entzündungsreaktionen, während Kontrollgruppen deutliche Symptome entwickelten. Selbst sechs Wochen nach der Behandlung produzierten die iTregs noch das Protein Foxp3, was auf eine stabile Umwandlung hinweist. Ähnliche Ergebnisse erzielte das Team bei Mäusen mit einer Graft-versus-Host-Erkrankung – einer autoimmunähnlichen Komplikation, bei der transplantierte Stammzellen das Gewebe des Empfängers angreifen. Auch hier blieben die künstlich erzeugten iTregs über Wochen aktiv und verhinderten schwerwiegende Immunreaktionen.
In einer zweiten Untersuchung nutzten Sakaguchi und seine Kolleginnen und Kollegen ihr Verfahren, um gezielt gegen eine bestimmte Autoimmunerkrankung vorzugehen: Pemphigus vulgaris. Diese seltene, aber schwer verlaufende Hautkrankheit entsteht, wenn das Immunsystem ein Protein namens Desmoglein 3 (Dsg3) in der Haut angreift. Die Forschenden entnahmen T-Zellen von Mäusen, die spezifisch auf Dsg3 reagieren, wandelten diese in iTregs um und verabreichten sie erkrankten Tieren. Die Behandlung führte dazu, dass die Hautreizungen und Blasenbildung deutlich zurückgingen. Zum Vergleich wurden auch iTregs aus normalen Mäusen injiziert, die kein Dsg3-spezifisches Ziel besaßen – diese zeigten jedoch nur eine begrenzte Wirkung.
Darüber hinaus gelang es dem Team, iTregs aus menschlichem Blut zu erzeugen, das von Patientinnen und Patienten mit Pemphigus vulgaris stammte. Diese Ergebnisse bilden die Grundlage für geplante klinische Studien, in denen untersucht werden soll, ob die Methode auch beim Menschen sicher und effektiv ist.
Die Forschenden gehen davon aus, dass ihre Methode auch bei anderen Autoimmunerkrankungen anwendbar ist – selbst dann, wenn das krankheitsauslösende Antigen noch nicht genau bekannt ist. Da betroffene Personen bereits viele T-Zellen besitzen, die auf krankheitsassoziierte Antigene reagieren, könnten durch die Umwandlung dieser Zellen automatisch iTregs entstehen, die die passenden Zielstrukturen erkennen. Einige Expertinnen und Experten weisen jedoch darauf hin, dass für eine sichere Therapie wahrscheinlich ein Verfahren erforderlich sein wird, das gezielt jene iTregs vermehrt, die tatsächlich auf das krankheitsspezifische Antigen reagieren.
Noch ist unklar, wie sicher die neu erzeugten iTregs langfristig im menschlichen Körper sind. Theoretisch könnten sie mit der Zeit ihre regulatorische Stabilität verlieren und wieder zu krankheitsfördernden T-Zellen werden. Dies könnte im schlimmsten Fall die Autoimmunreaktion verstärken, anstatt sie zu verhindern. Trotz dieser offenen Fragen wird die Forschung an Tregs als vielversprechender Ansatz angesehen, um das Immunsystem gezielt zu steuern und übermäßige Entzündungsreaktionen zu verhindern.
Fachleute wie Qizhi Tang von der University of California San Francisco sehen in Sakaguchis Arbeiten einen wichtigen Fortschritt für die gesamte Immunforschung. Sie betont, dass sich der neue Ansatz möglicherweise mit anderen Technologien wie CAR-T-Zellen kombinieren lässt, um die Kontrolle über Immunprozesse noch präziser zu gestalten. Auch andere Immunologen, darunter Adrian Liston von der University of Cambridge, bewerten die Methode als besonders effektiv bei der Erzeugung stabiler, langlebiger Tregs.
Trotz verbleibender Risiken eröffnet die Forschung neue Perspektiven für die Behandlung schwerer Autoimmunerkrankungen. Mit dem verbesserten Verfahren könnten künftig personalisierte Zelltherapien entwickelt werden, die das Gleichgewicht des Immunsystems wiederherstellen und eine gezielte, langanhaltende Linderung für Patientinnen und Patienten ermöglichen. Die Entdeckung stellt somit einen bedeutenden Fortschritt auf dem Weg zu einer präzisen und nachhaltigen Immunregulation dar.
Wissenschaftliche Primärquellen
- New recipe improves creation of cells that could fight most autoimmune diseases | Science.org, 22. Oktober 2025. (Engl.)