Presseseite Peter Murray
Die Immunregulationsgruppe unter der Leitung von Peter Murray begann im Frühjahr 2017. Die Murray-Gruppe konzentriert sich auf die zellulären und molekularen Netzwerke, die die Aktivierung und Deaktivierung des Immunsystems steuern, und wie das grundlegende Wissen, das auf diesen Wegen entsteht, zum Verständnis verschiedener zellulärer Systeme wie Geweberegeneration und Wundheilung eingesetzt werden kann.
Die meisten Organismen haben ein einfaches Immunsystem. Zum Beispiel fehlen den Pflanzen spezialisierte zirkulierende Immunzellen. Stattdessen haben Pflanzen, wie Bakterien, eingebaute Nachweissysteme, um festzustellen, ob sie von Krankheitserregern befallen sind. Wirbellose Tiere wie Insekten oder Kraken haben spezialisierte phagozytäre Zellen, die zu Verletzungs- und Invasionsstellen wandern können, aber einige wenige Arten von breiten Reaktionsmechanismen nutzen, um viele Arten von Krankheitserregern abzudecken. Im Gegensatz dazu haben Säugetiere ein ausgeklügeltes Immunsystem, das das Potenzial hat, jede chemische Einheit, die als "Antigene" bezeichnet wird, zu erkennen und darauf zu reagieren. Ein Antigen kann alles sein, von Bestandteilen unseres eigenen Körpers, Nahrung, Dinge, die wir einatmen, und natürlich Teile von eindringenden Krankheitserregern wie Viren oder Bakterien. Das Immunsystem muss entscheiden, worauf und wie es reagieren soll. Bei vielen Krankheiten ist die Reaktion unzureichend (chronische Infektion), greift unser eigenes Gewebe an (Autoimmunkrankheiten) oder ist unkontrolliert und verursacht Kollateralschäden (Sepsis). Die zentrale Frage der Immunologie ist, wie die Immunantwort die richtigen oder falschen Entscheidungen trifft: Das ist das Forschungsgebiet unseres Schwerpunktes.
Ein Schlüsselereignis in der Entwicklung der Säugetierimmunität war der Erwerb von neu arrangierenden Antigenrezeptoren in Lymphozyten (T- und B-Zellen), die es Säugetieren ermöglichen, fast jede Art von Molekülen durch Antikörper, die von B-Zellen oder durch den T-Zell-Rezeptor (TCR) auf T-Zellen gebildet werden, nachzuweisen. Den Vorteilen einer Neuanordnung der Antigenrezeptoren stehen jedoch zwei Nachteile gegenüber: Erstens ist die Gefahr einer Selbstreaktion gegen unsere eigenen Moleküle, Zellen und Gewebe immer vorhanden und muss lebenslang unterdrückt werden. Alle Autoimmunerkrankungen sind Ausfälle der Unterdrückung der Selbstreaktivität. Zweitens wurden komplexe Immunsysteme, einmal erworben, lebenswichtig. Dies zeigt sich am besten an den zahlreichen Mutationen in der Keimbahn, die die Entwicklung und Funktion von T- oder B-Zellen beeinflussen (z.B. Syndrome vom Typ "Der Junge in der Blase"), die ohne medizinisches Eingreifen zu einem frühen Infektionstod führen. Das Verständnis fortgeschrittener Immunantworten ist daher mit einer intrinsischen Komplexität verbunden, die man bei Insekten- oder Arthropoden-Immunsystemen nicht findet. Experimentelle Ansätze müssen daher die Komplexität vorwegnehmen, insbesondere auf der Ebene der In-vivo-Immunitätsabfrage.
Der Schwerpunkt der Arbeitsgruppe Immunregulation liegt darauf, wie die komplexen Wechselwirkungen von Zellen und Molekülen koordiniert werden, um auf eindringende Krankheitserreger und Schäden zu reagieren und gleichzeitig eine Selbstreaktion zu vermeiden. Dieses Rätsel hat die Biologen verblüfft und fasziniert, seit Paul Ehrlich Anfang des 20. Jahrhunderts ursprünglich vorschlug, dass komplexe Immunsysteme irgendwie den "Horror-Autotoxicus" oder die Selbstreaktivität vermeiden müssen. In den letzten zwei Jahrzehnten haben viele Fortschritte Wege aufgezeigt, die die Immunnetzwerke kontrollieren und wie die verschiedenen Zelltypen und -wege manipuliert werden können. Ein gutes Beispiel ist der Einsatz von Immunkontrollpunkt-Hemmern in der Krebstherapie. Immun-Kontrollpunkt-Moleküle wie PD-1 und seine Liganden (PD-L1 und PD-L2) oder CTLA4 sind Zelloberflächenproteine, die auf natürliche Weise "Stopp"-Signale an T-Zellen liefern. Bei einer Infektion sind diese Moleküle Teil von Kommunikationsnetzwerken, die dem Immunsystem helfen, eine Selbstreaktion zu vermeiden, wenn die Infektionsgefahr vorüber ist. Bei Krebs hingegen sind Tumorzellen eine Art "Selbst" und daher schwer zu eliminieren. Tatsächlich unterdrücken Tumore und einige Arten von Immunzellen, die Tumore besiedeln, aktiv die T-Zell-Reaktionen als Teil ihres normalen Prozesses der Blockierung des Horror-Autotoxikus. In der Krebstherapie ist jedoch eine T-Zell-Antwort auf den Tumor wünschenswert. Checkpoint-Inhibitoren wirken, indem sie ein "Stopp"-Signal vorübergehend blockieren und es den T-Zellen ermöglichen, das Tumorgewebe weiterhin zu überwachen und es möglicherweise als "fremd" oder beschädigt zu erkennen.
Unsere Arbeit ist auf grundlegende Entdeckungen über das Immunsystem ausgerichtet, aber bei der Durchführung dieser Forschung werden praktische Erkenntnisse für die menschliche Gesundheit gewonnen, und wir hoffen, dass diese Erkenntnisse auch in Zukunft zutage treten werden.