Untersuchung der Interaktion von Wirtszellen und Darmviren auf Einzelzellebene anhand humaner mini-Darm-Organoide

• Antragstellerin: Dr. Megan Stanifer, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Virologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 416072091

Die Charakterisierung der Interaktion zwischen Wirt und Erregern des Darms anhand immortalisierter Zelllinien des Darmepithels stellt die komplexe Umgebung, in der Pathogene und das intrinsische zelluläre Immunsystem im Darm aufeinandertreffen, bisher nur unvollständig dar. Tatsächlich ist der Darmtrakt durch die Anwesenheit verschiedenster Zelltypen charakterisiert, die innerhalb der so genannten Krypt-Villus-Achse angeordnet sind und zum einen die Mikroben der symbiotischen Flora tolerieren, zum anderen aber gegen Angriffe durch Darmviren gerüstet sein müssen. In diesem Antrag werden wir sowohl die Transkriptom-Analyse von Einzelzellen als auch die Visualisierung der Immunantwort von Darmepithelzellen live in Darm-Organoiden im Kontext der viralen Infektion nutzen. Hierdurch werden wir tiefere Einblicke in die intrinsische angeborene Immunantwort von Epithelzellen in der natürlichen Organisation des Darmepithels erhalten. Dies wird es uns ermöglichen, die antivirale Immunsignatur der verschiedenen im Darm vertretenen Zelltypen des Epithels - auf der Ebene einzelner Zellen - zu charakterisieren und dadurch zu erforschen, wie sich sowohl Infektion als auch Immunreaktion zeitlich und räumlich in der Krypt Villus-Achse des Darmepithels ausbreitet. Am Ende dieses Projekts werden wir ein physiologisches Kultursystem entwickelt haben, das uns erlaubt, komplexe Wechselspiele zwischen Pathogenen und den Epithelzellen des Darms zu verstehen. Dies stellt eine noch nie da gewesene Möglichkeit dar, Interaktionen zwischen Wirt und Pathogen und deren nachfolgenden Darmkrankheiten zu untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen