Einzelzell-Sequenzierung zur Unterscheidung zwischen schützenden und pathologischen T-Zellen Klonotypen und Phänotypen bei Mycobacterium tuberculosis-Infektionen

• Antragstellerin: Jana Jiang
• Fachliche Zuordnung: Immunologie ; Augenheilkunde ; Humangenetik
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 531855214

Ziel des Projekts ist die Unterscheidung zwischen schützenden und pathologischen T-Zell-Klonotypen und -Phänotypen bei Patienten mit Mycobacterium tuberculosis (Mtb)-Infektionen, da nur ein Bruchteil von 5-10 % der mit Mtb-infizierten Menschen im Laufe ihres Lebens eine aktive Tuberkulose (TB) entwickelt. Wir stellen die Hypothese auf, dass schützende und pathogene T-Zellen unterschiedliche, "kontextspezifische" klonale und funktionelle Repertoires aufweisen. Dies sollte am besten durch den Vergleich von Patienten in drei klinischen Stadien bewertet werden, die wahrscheinlich eine ungleiche Anreicherung schützender und pathogener T-Zell-Reaktionen widerspiegeln. Patienten mit positiven Interferon-Gamma-Release-Assays (IGRAs; weisen Immunreaktionen gegen Mtb nach) werden von fünf NHS Trusts in London rekrutiert. Bei Patienten mit aktiver TB-Erkrankung wird angenommen, dass sie pathogene T-Zell-Reaktionen widerspiegeln, bei kürzlich infizierten Personen ohne Erkrankung, dass sie schützende T-Zell-Reaktionen widerspiegeln, und bei Patienten nach einer abgeschlossenen, kurativen antimikrobiellen TB-Behandlung oder zurückliegender asymptomatischer Infektion (>zwei Jahre), geht man davon aus, dass die Immunhomöostase wiederhergestellt ist und keine Anreicherung schützender oder pathogener T-Zellen mehr vorhanden ist. Sowohl Ex-vivo-Experimente mit peripheren mononukleären Blutzellen (PBMC) als auch In-vivo-Experimente mit Tuberkulin-Tests sind geplant, zunächst mit 10 Patienten pro Gruppe. Zwischen den Gruppen werden Transkriptionsprofile verglichen, die die zelluläre Funktion, nach Zelltyp und T-Zell-Rezeptor Klonotyp stratifiziert, wiedergeben. Zusätzlich werden zwischen den Gruppen Vergleiche der klonalen Diversität (Vielfalt und Ungleichheit) und der klonalen Verwandtschaft in Patienten (spiegelt eine immundominante Reaktion wider) durchgeführt, sowie Vergleiche zwischen den Individuen innerhalb der Gruppen (was gemeinsame oder allgemeine Reaktionen wiedergibt). Zusammenfassend kann diese Forschungsmöglichkeit neue, gezielte Ansätze zur Behandlung der Immunpathogenese von Mtb-Infektionen liefern und schützende Eigenschaften als Grundlage zur Entwicklung neuer Impfstoffe oder Bewertung der Wirksamkeit von Impfstoffen in frühen Phasen identifizieren. Kompetenzen im Bereich der Einzelzell-RNA-Sequenzierung von T-Zell-Populationen sind wertvoll, um in Zukunft die Immunpathologie bei Augenkrankheiten zu untersuchen. Bislang gibt es an der Universitäts-Augenklinik Freiburg keine Expertise für die Durchführung von scRNA-Sequenzierungen und die Analyse der erzeugten Transkriptionsprofile. Erfahrung und Fachwissen auf diesem Gebiet werden für die weitere Erforschung der Plastizität und Expression von T-Zellpopulationen, z.B. regulatorischen T-Zellen (Treg) und T-Helferzellen (TH), bei der Erkrankung des trockenen Auges und der Uveitis nützlich sein und die Analyse der okulären Genexpression an vielen verschiedenen Augengeweben ermöglichen.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Gastgeber: Professor Dr. Mahdad Noursadeghi