Eine Impfung in den Oberarm – und der ganze Körper ist geschützt. Wie geht das? Zum einen produziert das Immunsystem Antikörper und Zellen, die im Blut durch den ganzen Organismus patrouillieren. Zum anderen, so zeigt es eine aktuelle Studie der Charité – Universitätsmedizin Berlin am Beispiel der Corona-mRNA-Impfstoffe, baut der Körper ein lokales Immungedächtnis in verschiedenen Organen auf. Der im Journal of Clinical Investigation* veröffentlichten Arbeit zufolge sind die Immungedächtniszellen in den Organen zahlreicher als im Blut und verfügen über verstärkte antivirale Abwehrfunktionen.

Tumorimpfungen können den Körper im Kampf gegen Krebs unterstützen. Diese Vakzine machen das Immunsystem der Patienten auf krebstypisch veränderte Proteine aufmerksam. Mediziner und Krebsforscher aus Heidelberg und Mannheim haben nun erstmals erwachsene Patientinnen und Patienten mit fortgeschrittenen Mittellinien-Gliomen, schwer zu behandelnden Hirntumoren, mit einem Peptidimpfstoff behandelt. Der Impfstoff imitierte eine für diese Krebsart typische mutationsbedingte Veränderung in einem Histon-Protein. Die Impfung erwies sich als sicher und löste die erwünschten gegen den Hirntumor gerichteten Immunreaktionen aus.

Ein internationales Forschungsteam um Dr. Johannes Karges von der Fakultät für Chemie und Biochemie der Ruhr-Universität Bochum hat einen nanoverkapselten Wirkstoff entwickelt, der sich in Krebszellen anreichert und sie nach einer Lichtaktivierung beseitigt. Darüber hinaus markiert er sie so, dass Immunzellen gleichartige Zellen im ganzen Körper beseitigen lernen. So lassen sich selbst unbekannte Metastasen behandeln. Die Forschenden berichten in der Zeitschrift Nature Communications vom 2. September 2023.

Neuer Ansatz für nichtgenetische T-Zell-basierte Immuntherapien
Immuntherapien gegen Krebs sollen das Immunsystem dazu bringen, Krebszellen effektiver zu bekämpfen. Ein chinesisches Forschungsteam beschreibt in der Zeitschrift Angewandte Chemie eine neue modulare Strategie für eine T-Zell-basierte Immuntherapie, die ohne aufwendige gentechnische Schritte auskommt. Eine Modulation der Zell-Zell-Kommunikation durch einen ausgeklügelten Regelkreis zwischen verschiedenen speziell gefalteten kleinen DNA-Molekülen (Aptameren) sorgt dafür, dass Krebszellen ihre Todfeinde, die T-Zellen, direkt selbst aktivieren.

Aktuelle Studien belegen, dass immer mehr Menschen in Deutschland unter rheumatischen Erkrankungen leiden – inzwischen schon bis zu 2,1 Millionen. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, Erkenntnisse aus der Forschung möglichst schnell für die Versorgung nutzbar zu machen. Dabei rückt das Immunsystem immer mehr in den Fokus: Wie entwickelt es sich im Alter? Warum ist ein Screening auf mögliche Immundefekte schon bei Kindern mit Rheuma wichtig? Und welche Chancen auf nicht-medikamentöse Therapien bietet die Neuroimmunologie? Diese und weitere Fragen beantworten Expert:innen auf den beiden Pressekonferenzen anlässlich des Deutschen Rheumatologiekongresses in Leipzig.

Eine neue Studie zeigt das Potenzial künstlich erzeugter DNA-Strukturen, die mit Antikörpern bestückt werden und das Immunsystem gezielt gegen Krebszellen richten.

Es gibt Neuigkeiten aus dem Immunsystem: Dendritische Zellen wandern im Verbund an der Außenseite von Blutgefäßen entlang. Botenstoffe halten dieses dynamische Netzwerk stabil.

Als Teil des Immunsystems sind dendritische Zellen essenziell für die Bekämpfung von virusinfizierten und entarteten Körperzellen. Sie lösen eine Immunantwort aus, indem sie Eiweißbruchstücke, zum Beispiel von Viren, den T-Zellen zeigen und sie dadurch aktivieren, die präsentierten Proteinfragmente als fremd zu erkennen. Ermöglicht wird dieser Vorgang innerhalb der dendritischen Zelle durch bestimmte Membranproteine, die MHC-I-Moleküle. Forscher:innen der Goethe-Universität Frankfurt und ihrer Partnerinstitute haben nun weitere Interaktionspartner des für die Beladung der MHC-I-Moleküle verantwortlichen Proteinkomplexes bei dendritischen Zellen identifiziert.

– Forschende aus Freiburg entdecken einen Prozess, durch den Krebszellen dem Immunsystem entkommen. Dem entgegenzuwirken ist ein Ansatz für die Entwicklung neuer Immuntherapien gegen Triple-negativen Brustkrebs.
– Aktuell gibt es keine zielgerichteten Therapien gegen Triple-negativen Brustkrebs. Diese Kreabsart ist besonders aggressiv und kehrt auch nach Chemotherapie häufig zurück. Die aktuelle Studie zeigt, dass eine kombinierte Immuntherapie mit Gamma Delta T-Zellen und dem klinisch zugelassenen Wirkstoff Zoledronat gegen den Krebs wirksam sein könnte. Gamma-Delta-T-Zellen sind aktuell noch nicht als Immuntherapie zugelassen, werden aber in laufenden klinischen Studien untersucht.

Am 29. April wird jedes Jahr auf der ganzen Welt der Tag der Immunologie gefeiert. Der von der European Federation of Immunological Societies (EFIS) ins Leben gerufene Tag soll das Bewusstsein der Öffentlichkeit für die Bedeutung der Immunologie und immunologischen Forschung als Grundlage für die individuelle Gesundheit und das Wohlbefinden stärken. Forschende des Universitätsklinikums und der Universität Würzburg schildern, welche Relevanz die Immunologie in ihrem jeweiligen Fachbereich hat.

Per Computer entworfene Adjuvanzien beflügeln Vakzine
Außer dem Antigen enthalten viele Impfstoffe Hilfsstoffe: Adjuvanzien, die das Immunsystem „ankurbeln“. Durch computergestütztes Moleküldesign und maschinelles Lernen hat ein chinesisches Forschungsteam jetzt zwei neuartige Adjuvanzien mit breitem Wirkungsspektrum entwickelt, die die Immunantwort auf Vakzine deutlich verstärken können. Wie in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichtet, konnte so die Immunisierung gegen bestimmte Krebsarten im Tiermodell wirksam gesteigert werden.

• Der LMU-Mediziner Markus Sperandio hat einen Mechanismus aufgedeckt, der das Immunsystem von Frühgeborenen hemmt
• Im Vergleich zu Erwachsenen ist die Balance immunstimulierender und hemmender Signalwege verschoben
• Dies trägt zur hohen Anfälligkeit von Frühgeborenen für Infektionen bei – und in manchen Fällen gar zum Tod

Nicht nur Menschen sind soziale Wesen, auch im Insektenreich finden sich soziale Merkmale. In einer Gruppe pflegen Ameisen erkrankte Individuen und erschweren mit kollektiven Hygienemaßnahmen die Verbreitung von Krankheitserregern. Keime müssen also nicht nur das Immunsystem einer einzelnen Ameise austricksen, sondern auch die Gesundheitsfürsorge der Gruppe. Wie sie das machen, zeigt nun die neueste Studie von Forscher:innen am ISTA, welche in Nature Ecology & Evolution veröffentlicht wurde. Raffinierte Keime entgehen dem Abwehrsystem der Ameisenkolonie, indem sie ihre eigenen Erkennungssignale reduzieren.

Ein Forschungsteam der Universität Basel hat aufgedeckt, wie ein zelleigener Mechanismus für die angemessene Anzahl von T-Zellen im Organismus sorgt und so sicherstellt, dass das Immunsystem richtig funktioniert. Dieser Mechanismus wurde auch bei Schleimpilzen gefunden, was darauf hindeutet, dass diese Regulation der Zelldichte evolutionär konserviert ist.

• Forschende aus Freiburg und den USA haben die genaue dreidimensionale Molekülstruktur des B-Zell-Rezeptors entschlüsselt, die zeigt, wie die einzelnen Untereinheiten miteinander verbunden sind.
• Das Team um den Molekularbiologen Prof. Dr. Michael Reth von der Universität Freiburg und der Strukturbiologin Prof. Hao Wu, Ph.D. der Harvard Medical School konnten die Struktur mit einer Genauigkeit von 3,3 Ångström entschlüsseln.
• Nach außen gerichtete konservierte Aminosäuren sprechen für die Interaktion mit weiteren Untereinheiten eines größeren Rezeptorkomplexes, die die Regulation und den Aktivierungsmechanismus des Rezeptors beeinflussen könnten.

Zum Schutz vor Infektionen ist ein gut funktionierendes Immunsystem unerlässlich. Mit zunehmendem Alter nimmt die Funktion des Immunsystems jedoch ab, was auch auf alternsbedingte Schäden in hämatopoetischen Stammzellen zurückzuführen ist. Forschende des Leibniz-Instituts für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut (FLI) in Jena haben nun herausgefunden, wie der Co-Aktivator des Hippo-Signalwegs, das TAZ-Protein, die Blutstammzellen vor dem Altern schützen und somit vor einem Funktionsverlust bewahren kann. Darüber hinaus altern die Blutstammzellen sehr heterogen. Neben alten Zellen findet man auch „jugendliche“ Zellen, wenn der Schutzmechanismus effektiv gewirkt hat.

Freiburger Wissenschaftler*innen erklären, wie Antikörper und Immunkomplexe gegen COVID-19 das Immunsystem überstimulieren und damit schwere COVID-19 Erkrankungen hervorrufen / Veröffentlichung in Nature Communications

Die Killerzellen des Immunsystems sind im Alter besser als ihr Ruf: Bislang galt die Annahme, dass die Fähigkeit der sogenannten T-Zellen, Tumorzellen oder Krankheitserreger zu töten, mit der Zeit schwächer wird. Das Gegenteil ist der Fall. T-Zellen werden im Alter zu stärkeren und effektiveren Killern. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen die Forscherinnen Dr. Annette Lis und Dorina Zöphel von der Universität des Saarlandes. Gerade T-Zellen älterer Menschen könnten damit vielversprechend für die Krebsimmuntherapie sein. Die Ergebnisse, die dazu beitragen, besser zu verstehen, wie das Immunsystem altert, veröffentlichen die Forscherinnen in der Fachzeitschrift Aging Cell.

Ein deutsch-amerikanisches Forschungsteam hat herausgefunden, dass das angeborene Immunsystem bei Infektion mit RNA-Viren wie SARS-CoV-2 nur dann Alarm auslöst, wenn die Viren die Struktur einer Zelle – das Zytoskelett – stören. Die Präsenz von viralen Bestandteilen allein, wie bisher angenommen, ist nicht ausreichend, um eine volle Immunantwort hervorzubringen. Diese neue Erkenntnis hilft zu verstehen, wie der Körper Viren spezifisch detektiert, Fehlalarme vermeidet und zwischen „Freund“ und „Feind“ unterscheidet. Veröffentlicht wurde die Studie der US-amerikanischen Cleveland Clinic und des Universitätsklinikums Ulm in der international hoch angesehenen Fachzeitschrift „Cell“.

Um gegen Krankheitserreger vorgehen zu können, braucht das Immunsystem eine riesige Zahl passender Antikörper. In einer MDC-Studie beschreibt die Gruppe der BIH-Professorin Kathrin de la Rosa im Fachblatt PNAS einen „diebischen“ Mechanismus, der zur Vielfalt dieser Abwehrstoffe beiträgt.

Durch Erbgut-Analysen werden immer mehr Krankheiten entdeckt, die auf angeborenen Störungen der Immunabwehr beruhen. Betroffene leiden oft seit der frühen Kindheit unter wiederkehrenden Infekten, die nur durch wiederholte Antibiotikagabe in Schach gehalten werden können. Der Körper ist eigenständig dazu nicht in der Lage. Das Paradoxon: Gerade diese Menschen sind zudem besonders häufig von Autoimmunkrankheiten wie Rheuma betroffen – während das Immunsystem den Körper nach außen also nur bedingt schützt, richten sich seine Abwehrreaktionen stattdessen gegen körpereigene Strukturen.

Bei Covid-19-Kranken bildet der Stoffwechsel bestimmte energiereiche Verbindungen, Ketonkörper genannt, in zu geringer Menge. Zwei wichtige Zelltypen im Immunsystem benötigen diese Energieträger jedoch, um ausreichend schlagkräftig gegen das Virus vorzugehen. Vielleicht erklärt dieser Befund, warum manche Menschen so viel schwerer erkranken als andere. In diese Richtung deutet zumindest eine Studie unter Federführung der Universität Bonn. Die Ergebnisse sind jetzt in der Zeitschrift Nature erschienen. Sie machen auch Hoffnung auf neue Therapien.

Wissenschaftler des InfectoGnostics Forschungscampus Jena haben einen neuen Microarray entwickelt, mit dem sich Antikörper auf verschiedenste Infektionserreger nachweisen lassen. Mit einem einzigen Tropfen Blut des Patienten kann so getestet werden, ob das Immunsystem auf eine Impfung angesprochen hat oder eine antikörper-vermittelte Immunität nach Infektion besteht. Für die Entwicklung und Validierung des Tests haben die Campuspartner Leibniz-Institut für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT), fzmb GmbH, VirionSerion GmbH sowie das Universitätsklinikum Jena (UKJ) kooperiert. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal „Scientific Reports“ publiziert (DOI: 10.1038/s41598-022-10823-7).

Forschende des Paul-Ehrlich-Instituts haben in einem internationalen Forschungsverbund einen zweistufigen Mechanismus des angeborenen Immunsystems entdeckt, der es ermöglicht, auch das HI-Virus (Humanes Immundefizienz-Virus, HIV) spezifisch zu erkennen und eine frühe Immunantwort auszulösen. Dieses Wissen könnte bei der Entwicklung von Impfstoffen genutzt werden, die diesen Mechanismus verstärken und damit eine wirksame und frühe körpereigene Abwehr gegen HIV erzeugen könnten. Über die Ergebnisse berichtet Molecular Cell in seiner Online-Ausgabe vom 08.07.2022

Immuntherapien, vor allem die sog. Immuncheckpoint-Blockade, ermöglichen dem körpereigenen Immunsystem einen effektiven Angriff auf Tumore. Dieses Verfahren hat bereits bei anderen Krebsarten/Tumoren die Therapielandschaft grundlegend revolutioniert. Beim Eierstockkrebs haben diese Therapien bislang nur enttäuschende Ergebnisse in Studien hervorgebracht. Forschende um PD Dr. Holger Bronger und Prof. Dr. Viktor Magdolen von der Frauenklinik am Klinikum rechts der Isar der TUM haben nun, gefördert von der Wilhelm Sander-Stiftung, gezeigt, dass ein bestimmter Botenstoff, der Immunzellen in den Tumor locken kann, ausreichend ist, um eine solche Immuntherapie auch beim Eierstock zu ermöglichen.