Trick abgeschaut

Stopp-Signal für gefährliche Immunreaktionen

Wissenschaftler aus dem DKFZ haben sich von absterbenden Zellen den Trick abgeschaut, wie sich unerwünschte Immunreaktionen verhindern lassen. Dieses biologische Prinzip wollen sie nun zu einem Therapieverfahren weiterentwickeln.

Molekülmodell des Annexins

Molekülmodell des Annexins | Lijealso, Wikimedia Commons

Warum lösen Zellen, die am programmierten Zelltod, der Apoptose, zugrunde gehen, keine heftigen Reaktionen der körpereigenen Immunabwehr aus? Schließlich setzen die absterbenden Zellen jede Menge Proteine frei, die das Abwehrsystem normalerweise aktivieren müssten. Die Lösung dieses biologischen Rätsels fand Heiko Weyd aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) bereits vor einigen Jahren: Beim Einleiten der Apoptose befördern Zellen rasch das Protein Annexin auf ihre Oberfläche. Das wirkt wie ein Stopp-Signal auf bestimmte Immunzellen und verhindert so, dass das Abwehrsystem angekurbelt wird.

Hochwirksame spezifische Immunblockade

Diese hochwirksame spezifische Immunblockade wollen Heiko Weyd und Peter Krammer nun ausnutzen, um unerwünschte Immunreaktionen zu unterdrücken, die beispielsweise Ursache von Allergien oder von teilweise lebensbedrohlichen Autoimmunerkrankungen sind.

PD Dr. Hendrik Poeck (m.) und Dr. Tobias Haas (l.)

Stammzelltransplantationen können Leben retten, etwa bei Leukämie. Ohne Risiken sind diese Behandlungen jedoch nicht. Eine mögliche Komplikation ist die Graft-versus-Host-Reaktion, bei der aus den Stammzellen Immunzellen entstehen, die den Körper angreifen.

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Der Plan der beiden DKFZ-Forscher ist es, den wirksamen Teil des Annexins direkt an Allergene (etwa Birkenpollenproteine) oder Autoantigene (etwa Insulin beim Diabetes Typ 1) zu fusionieren und dieses Konstrukt an Mikropartikel zu koppeln, die dem Patienten verabreicht werden sollen. „Die Idee dahinter ist, damit eine unerwünschte Immunreaktion gegen das Allergen oder das Autoantigen ganz spezifisch abzublocken – ohne gleichzeitig das Immunsystem insgesamt zu unterdrücken“, sagt DKFZ-Immunologe Peter Krammer. An Immunzellen in der Kulturschale konnten die Forscher bereits zeigen, dass das Wirkprinzip funktioniert.

Projekt „Therannex“

„Therannex“ nennen die Entwickler ihr Projekt, der Name spielt auf den therapeutischen Einsatz des Annexins an. Aus diesem bestechenden Prinzip ein Therapieverfahren zu entwickeln, ist ein mühsamer Weg und ist vor allem mit hohen Kosten verbunden. Hier setzt das VIP+-Förderprogramm des Bundesforschungsministeriums an, das Wissenschaftler einlädt, aus der Welt der Forschung heraus den ersten Schritt in Richtung wirtschaftlicher Verwertung zu gehen. Damit sollen die Forscher dabei unterstützt werden, mögliche Anwendungsbereiche ihrer Forschungsergebnisse zu prüfen und deren Innovationspotenzial zu erschließen. Im Erfolgsfall steigt die Chance, einen industriellen Partner für die Entwicklung bis zum marktfähigen Produkt zu gewinnen. Das Bundesforschungsministerium fördert die Entwicklung mit 1,3 Millionen Euro.

Für Investoren interessant?

„Das Projekt ist für Investoren interessant; wir sind aber erst in der Mitte der Entwicklung. Mit der BMBF-Förderung können wir nun während der kommenden drei Jahre einen guten Teil der anstehenden präklinischen Prüfungen durchführen – dann lassen sich die Erfolgsaussichten und die Verträglichkeit besser einschätzen“, sagt Heiko Weyd. Fallen die anstehenden Untersuchungsreihen erfolgreich aus, so planen die DKFZ-Forscher, ein Unternehmen auszugründen, um das Therapeutikum für den klinischen Einsatz verfügbar zu machen. (DKFZ, red)

 

Literatur:

Weyd H, Abeler-Dorner L, Linke B, et al.: Annexin A1 on the surface of early apoptotic cells suppresses CD8+ T cell immunity. PLoS One. 8: e62449 (2013).

Linke B, Abeler-Dorner L, Jahndel V, et al.: The tolerogenic function of annexins on apoptotic cells is mediated by the annexin core domain. J Immunol. 194: 5233-5242 (2015).