Bestimmung von immunologischen Abweichungen bei Post-COVID-19-Syndromen durch Einzelzell-Omics

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr. Anna Aschenbrenner; Professor Dr. Leif Erik Sander; Professorin Dr. Carmen Scheibenbogen; Professor Dr. Joachim L. Schultze
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Klinische Infektiologie und Tropenmedizin
• Förderung: Förderung von 2021 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 466168337

Seit Beginn der Pandemie ist klar geworden, dass COVID-19 eine sehr heterogene Infektionskrankheit mit unterschiedlichen Krankheitsverläufen während der akuten Phase der Erkrankung ist, die sich nicht auf die Lunge beschränkt, sondern ebenso Beteiligung vieler verschiedener Organsysteme einschließlich einer systemischen Immunantwort aufweist. Wir konnten zeigen, dass die systemische Immunantwort bei akutem COVID-19 durch hochauflösende Hochdurchsatz-Einzelzelltechnologien wie Single Cell RNA-Sequencing charakterisiert werden kann. Dies erlaubte uns, die enorme Reprogrammierung in fast allen Immunzell-Kompartimenten zu identifizieren. In den letzten Monaten wurde immer deutlicher, dass eine große Anzahl von Patienten, die an akutem COVID-19 leiden, sich nicht vollständig erholen, und dies gilt in ähnlicher Weise für Patienten mit leichten oder schweren Verläufen der akuten Infektion. Wir stellen die Hypothese auf, dass die bei akutem COVID-19 beobachteten Immunabweichungen zu einer Chronifizierung führen. Dies könnte ursächlich mit den heterogenen Symptomen zusammenhängen, die bei sich nicht erholenden Patienten beobachtet werden (auch kurz als "Long COVID-19" bezeichnet). Um die zellulären und molekularen Grundlagen innerhalb des Immunsystems zu charakterisieren, wollen wir die systemische Immunantwort bei Patienten mit Long COVID-19 mit denselben Einzelzell-Technologien untersuchen, die wir erfolgreich zur Charakterisierung der akuten Phase von COVID-19 eingesetzt haben. Wir werden unsere Ergebnisse mit akutem COVID-19, gesunden Kontrollen, aber auch anderen chronisch-entzündlichen Erkrankungen vergleichen. Ähnlich wie bei unseren früheren Erkenntnissen bei akutem COVID-19 erwarten wir, dass die Bestimmung der systemischen Immunantwort bei Long COVID-19 durch diese Einzelzell-Technologien es ermöglichen wird, die Immunpathologie zu bestimmen, die weiter in den Kontext der Therapieentwicklung und der molekularen Mechanismen gestellt werden kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen