doktorinwien 2021/07

SERVICE CHRONIK
MedUni Wien
„Researcher of the Month“ gekürt
Leonhard Heinz, Thomas Krausgruber und Nikolaus Fortelny wurden
anlässlich ihrer kürzlich veröffentlichten hervorragenden Forschungsarbeiten
im Juni mit dem Titel „Researcher of the Month“ ausgezeichnet.
► Leonhard Heinz wurde anlässlich
seiner im Journal Nature
erschienenen Arbeit „TASL is the
SLC15A4-associated adaptor for IRF5
activation by TLR7-9“ ausgezeichnet:
Die Zellen des menschlichen Immunsystems
verfügen über eine Vielzahl
an Sensorproteinen, die dazu dienen,
konservierte molekulare Strukturen
von Krankheitserregern zu erkennen
und eine entsprechende Immunantwort
zu orchestrieren. Rezeptoren der
Toll Familie (Toll-like receptors, TLR)
zählen zu den meiststudierten Sensorproteinen
dieser Art und dienen unter
anderem der Erkennung von viralen
Nukleinsäuren oder bakteriellen Zellwandkomponenten.
Die Weiterleitung
von TLR-Signalen in der Zelle
benötigt spezifische Adaptorproteine,
welche essenziell für die Steuerung der
Immunantwort sind. In der hier ausgezeichneten
Arbeit konnte ein bisher
unbekanntes Adapterprotein, von den
Forschenden im Rahmen der Entdeckung
TASL genannt, identifiziert
werden, das eine wesentliche Funktion
bei der Aktivierung des entzündungsfördernden
Transkriptionsfaktors IRF5
spielt.
Ausgangspunkt der Arbeit war die
Frage nach der Rolle eines zellulären
Transportproteins (SLC15A4) bei der
Funktion von endosomalen TLR, die
DNA oder RNA von Bakterien und Viren
erkennen.
In früheren Studien konnte zwar gezeigt
werden, dass SLC15A4 für die
Funktion dieser TLR benötigt wird
und darüber hinaus genetisch und
funktionell mit der Autoimmunerkrankung
Lupus Erythematodes assoziiert
ist. Die genaue mechanistische
Funktion des Transporters bei diesen
Prozessen war jedoch ungeklärt und
daher ein Kernthema des Projekts.
Die Ergebnisse der Studie offenbaren
einerseits die mechanistische Rolle von
Leonhard Heinz
Thomas Krausgruber
Nikolaus Fortelny
SLC15A4 und TASL in der Funktion von
endosomalen TLR, und liefern gleichzeitig
eine rationale Erklärung für die
beschriebenen Assoziationen der entsprechenden
Gene mit Autoimmunerkrankungen.
Das gewonnene Wissen
eröffnet nun einen attraktiven Ansatzpunkt
für die Entwicklung neuer Medikamente
und Forschungskonzepte.
Strukturzellen des Körpers
Thomas Krausgruber und Nikolaus
Fortelny wurden anlässlich ihrer im
Journal Nature erschienenen Arbeit
„Structural cells are key regulators of
organ-specific immune responses“ ausgezeichnet:
Der menschliche Körper besteht aus
hoch spezialisierten Komponenten.
Knochen und Weichteilgewebe definieren
die Form, Organe kümmern sich
um den Blutkreislauf, die Verdauung
und andere Funktionen, und Immunzellen
bekämpfen Krankheitserreger.
Tatsächlich haben viele Zelltypen und
Organe aber mehr als nur eine Rolle.
Die vorliegende Studie beschreibt ein
besonders interessantes Beispiel von zellulärem
„Multitasking“. Die Arbeit untersucht
die Immun-Aktivität von Strukturzellen
(Epithelzellen, Endothelzellen
und Fibroblasten). Diese Zellen spielen
eine essenzielle Rolle für den Aufbau
und die Struktur von Geweben und
Organen, werden aber normalerweise
nicht mit Immunabwehr in Verbindung
gebracht werden. Um die Immun-Aktivität
von Strukturzellen zu verstehen,
untersuchten die Autoren die Regulation
dieser Zellen anhand von genomweiten
molekularen Messungen. Sie isolierten
drei Haupttypen von Strukturzellen
(Epithelzellen, Endothelzellen und Fibroblasten)
aus zwölf Organen und untersuchten
sie mit Hochdurchsatz-Methoden
zur Messung des Transkriptoms
und Epigenoms (RNA-seq, ATAC-seq,
ChIPmentation).
Interessanterweise zeigten diese Daten
eine hohe Aktivität wichtiger Immungene
in Strukturzellen sowie komplexe
Zelltyp- und Organ-spezifische
Genregulationsmuster. Basierend auf
diesen Daten entwickelten die Forscher
bioinformatische Methoden, um
Interaktionen zwischen den Zellen der
verschiedenen Organe vorherzusagen.
Diese Analysen zeigten, dass die vielfältige
Aktivität von Immungenen in
Strukturzellen zur Kommunikation mit
klassischen Immunzellen beiträgt. Bemerkenswerter
Weise fanden die Forscher,
dass viele Immungene in Strukturzellen
epigenetisch aktiviert waren
(das heißt bereit zur Genexpression),
obwohl die tatsächliche Genexpression
eher niedrig war. Vertiefende Experimente
zeigten, dass diese Immungene
epigenetisch für eine schnelle Aktivierung
vorprogrammiert sind. Insbesondere
zeigten die Forscher, dass diese Gene
als Reaktion auf Krankheitserreger
aktiviert werden und damit ein „epigenetisches
Potenzial“ der Strukturzellen
darstellen, mit dem sie zur Immunantwort
des Körpers beitragen.
Die Ergebnisse zeigen, dass Strukturzellen
nicht nur zentrale Bausteine unseres
Körpers, sondern auch wesentliche Bestandteile
der Abwehr von Krankheitserregern
darstellen. Die Studie soll zur
Entwicklung von Therapien für Krankheiten
beitragen, an denen Strukturzellen
aktiv beteiligt sind und die eine immunologische
Komponente haben.
Zur Auszeichnung: Um hervorragende
Forschungsleistungen der MedUni
Wien bekannt zu machen, startete
das Rektorat der MedUni Wien im
Juni 2004 das Programm „MedUni
Wien-Researcher of the Month“.
Im Monatsrhythmus kürt eine unabhängige
Expertenkommission Forscherinnen
und Forscher für ihre herausragende
Forschungstätigkeit.
Fotos: MedUni Wien
32 doktor in wien 07_08_2021