ArgoLeish: Argonaute-Protein-vermittelte Immunmodellierung in Leishmania-infizierten Makrophagen

• Antragsteller: Professor Dr. Gunter Meister
• Fachliche Zuordnung: Immunologie ; Biochemie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 568739295

ArgoLeish untersucht am protozoischen Parasiten Leishmania, wie intrazelluläre pathogene Erreger die Immunfunktionen durch Makrophagen unterwandern und ihr eigenes Überleben fördern, indem sie die Argonaute/RISC/miRNA-Achse der Wirtszelle angreifen. Argonaute-Proteine (Ago) als Hauptkomponenten des RNA-induced Silencing Complexes (RISC) vermitteln die Funktionen von microRNAs (miRNAs), einer Klasse nicht-kodierender RNAs, die die Genexpression posttranskriptionell regulieren, indem sie den mRNA-Abbau fördern oder die Proteinsynthese hemmen. Dysregulierte RISC-Aktivität ist mit verschiedenen Pathologien verbunden – einschließlich mikrobieller Infektionen – was miRNAs zu vielversprechenden Zielen für RNA-basierte Therapeutika macht. Wie pathogene Mikroben jedoch die Ago/RISC/miRNA-Achse ausnutzen, um Wirtszellen neu zu programmieren, ist weitgehend unbekannt. Basierend auf unseren Vorarbeiten ist unsere Hypothese, dass Leishmania Ago2/RISC-Komplexe nutzt, infizierten Makrophagen von hoch-effizienten Immun-Zellen in gezähmte Stoffwechsel-Fabriken umzuprogrammieren, die schließlich schließlich die chronische Infektion weiter fördern. Unser multidisziplinären Ansatz erlaubt es diese Hypothese durch zwei Ziele zu untersuchen: Im ersten Ziel werden wir infektionsbedingte Veränderungen in der Ago2/RISC/miRNA-Achse analysieren und ihren Einfluss auf den Makrophagen-Phänotyp und das Überleben des Parasiten analysieren, indem wir biochemische, zellbiologische und genetische loss-of-fucntion-Ansätze mit In-vitro- und In-vivo-Infektionsstudien kombinieren. Unsere Studien erlauben uns schließlich Rückschlüsse darauf, ob die Ago2/RISC-Achse ein potenzielles therapeutisches Ziel sein könnte. Im zweiten Ziel werden wir Ago2-abhängige miRNA-mRNA-Interaktionen während der Leishmanieninfektion mithilfe von Einzelzell-SLAM-seq, Ago2-eCLIP sowie Transfektion von miRNA-mimics (Agomir), oder -inhibitoren (Antagomir) kartieren und funktionell validieren. Dies wird neuartige regulatorische Mechanismen der Immunsubversion von Makrophagen aufdecken und miRNA-mRNA-Interaktionen als Wirts-Zielstrukturen für anti-Leishmania-Interventionen testen. Zusammenfassend wird ArgoLeish durch die Nutzung der komplementären Expertise seiner deutschen und französischen Partner funktionale Einblicke in den pathologischen Rückkopplungsmechanismus bieten, der durch parasiteninduzierte, miRNA-abhängige Immuninhibition gesteuert wird. Unser Projekt etabliert einen innovativen experimentellen Rahmen zur Untersuchung der miRNA-abhängigen Expressionskontrolle in Wirts-Pathogen-Interaktionen, der (i) eine wichtige Grundlage für andere intrazelluläre Krankheitserreger wie Tuberkulose, Candidiasis, AIDS oder COVID bieten kann, (ii) wichtige Wissenslücken zur Immunsubversion von Makrophagen schließt und (iii) neue Perspektiven für den stockenden Entdeckungsprozess von anti-Leishmania-Medikamenten aufzeigt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Kooperationspartner: Professor Dr. Gerald Späth