Seltene T-Zellen und entscheidende Gene für Immunkrankheiten entdeckt: Meilenstein in der Forschung

BerlinWissenschaftler haben seltene Typen von Helfer-T-Zellen entdeckt, die mit Immunkrankheiten in Verbindung stehen. Diese bedeutende Entdeckung wurde von Forschern des RIKEN Center for Integrative Medical Sciences, der Kyoto-Universität und des IFOM ETS in Italien gemacht. Die Ergebnisse wurden am 4. Juli im Fachjournal Science veröffentlicht.

Helfer-T-Zellen sind eine Art weiße Blutkörperchen und unerlässlich für das Immunsystem. Viele gesundheitliche Probleme treten auf, wenn T-Zellen nicht richtig funktionieren. Bei Autoimmunerkrankungen wie Multipler Sklerose greifen T-Zellen den eigenen Körper an. Bei Allergien reagieren sie übermäßig stark auf harmlose Substanzen.

Die Wissenschaftler haben eine neue Technologie namens ReapTEC eingesetzt. Damit konnten sie genetische Enhancer in seltenen T-Zell-Subtypen identifizieren. Diese Technologie zeigte eine Verbindung zwischen diesen Enhancern und bestimmten Immunerkrankungen auf. Zu den betroffenen Immunerkrankungen gehören:

• Multiple Sklerose
• Rheumatoide Arthritis
• Asthma

Innerhalb von Zellen, einschließlich T-Zellen, gibt es DNA-Abschnitte, die als Enhancer bezeichnet werden. Diese produzieren keine Proteine, sondern kleine RNA-Stücke. Enhancer tragen dazu bei, die Aktivität anderer Gene zu steigern. Veränderungen dieser Enhancer können die Funktion von T-Zellen beeinflussen. Einige Enhancer können RNA von beiden DNA-Strängen erzeugen.

Die Forscher untersuchten etwa eine Million menschliche T-Zellen und entdeckten mehrere seltene Typen, die weniger als 5 % der Gesamtzahl ausmachten. Mit Hilfe von ReapTEC identifizierten sie nahezu 63.000 aktive Enhancer in diesen Zellen.

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Das Team untersuchte die Verbindung zwischen Enhancern und Immunerkrankungen. Sie nutzten dafür genetische Assoziationsstudien (GWAS), die viele Einzelnukleotid-Polymorphismen (SNPs) identifiziert haben, die mit Immunerkrankungen in Verbindung stehen. Durch die Kombination von GWAS-Daten mit den Ergebnissen von ReapTEC zeigte sich ein Muster. Genetische Varianten für Immunerkrankungen befanden sich häufig in bidirektionalen Enhancer-DNA von seltenen T-Zellen. Für neurologische Krankheiten trat dieses Muster nicht auf.

Die Forscher entdeckten bestimmte Enhancer in seltenen T-Zellen, die mit spezifischen Immunkrankheiten in Verbindung stehen. Unter den 63.000 Enhancern identifizierten sie 606 mit SNPs, die mit 18 Immunerkrankungen verknüpft sind. Außerdem fanden sie einige Gene, die durch diese krankheitsbezogenen Enhancer beeinflusst werden.

Durch die Aktivierung eines bestimmten DNA-Abschnitts, der mit entzündlichen Darmerkrankungen in Verbindung steht, wurde die Aktivität des IL7R-Gens erhöht. Diese Entdeckung könnte unser Verständnis der genetischen Ursachen von Immunstörungen beim Menschen verbessern.

Der neue T-Zell-Atlas steht ab sofort der Öffentlichkeit zur Verfügung. Er könnte die Entwicklung neuer Medikamente für Immunkrankheiten fördern. Weitere Experimente sind geplant, da die Forscher neue Moleküle zur Behandlung von Immunstörungen identifizieren möchten.