Aktuelle Forschungsgebiete (AG Dressel)

Schema Arbeitsgebiete

Die Arbeitsgruppe Dressel befasst sich mit dem Haupthistokompatibilitätskomplex (MHC) und der Funk­tion bestimmter in diesem Komplex gelegener Gene. Es werden dabei vor allem tumorimmunologische und transplantationsimmunologische Fragestellungen bearbeitet. Die Funktion und Bedeutung zytotoxischer Zellen steht im Mittelpunkt des Interesses.

Der MHC-Genkomplex übt eine zentrale Funktion bei der Entwicklung des Immunsystems und dem Zustandekommen einer Immunantwort aus. So kontrolliert er über die so genannten Klasse-I- und Klasse-II-Gene die antigenspezifische, adaptive Immunantwort, nimmt aber über bestimmte Gene auch Einfluss auf das natürliche Immunsystem. Der MHC der Ratte, der RT1-Komplex, enthält über 120 funktionelle Gene sowie zusätzlich mehr als 50 Mitglieder der Klasse-I-Multigenfamilie. Zur Charakterisierung der Expression dieser Gene wurde ein MHC-Gen-Mikroarray etabliert, der u. a. zur Analyse der „Graft-versus-Host-Disease“ in einem Rattenmodell ver­wendet wird.

Im MHC befinden sich auch drei Hitzeschockprotein (HSP) 70-Gene, die u. a. tumorimmunologische Funktionen haben. In den letzten Jahren hat sich herausgestellt, dass bestimmte Hitzeschockproteine eine wichtige Rolle bei der Antigenpräsentation und der Aktivierung des natürlichen Immunsystems spielen. Wir haben die Auswirkungen einer HSP70-Überexpression in Tumorzellen untersucht. Hier zeigte sich eine aktivierende Wirkung des aus Tumorzellen freigesetzten HSP70 auf die NK-Zell-Aktivität, die gegen solche Tumorzellen gerichtet ist, die Liganden des aktivierenden NK-Rezeptors NKG2D exprimieren. Weiterhin wird die Rolle von Polymorphismen in HSP70-Rezeptorgenen sowie in NKG2D-Liganden für die immunologischen Funktionen von HSP70 untersucht. Im Rahmen von Untersuchungen zur Suszeptibilität von Tumorzellen gegenüber zytotoxischen T Lymphozyten (CTL) wird neben der Funktion von HSP70 auch die Rolle von Hepa­ransulfaten für die Granzym-vermittelte Apoptose analysiert. Die Bedeutung verschiedener am vesikulären Transport beteiligter Proteine für die Exozytose zytotoxischer Granula wird in knock-out-Mäusen studiert.

Durch die Entdeckung neuer pluripotenter Stammzellen ist die Möglichkeit der therapeutischen Verwendung von Stammzellen deutlich näher gerückt. Wir haben begonnen, die Immunogenität und die Tumorigenität von pluripotenten Stammzellen, Progenitorzellen und daraus differenzierten Zellen sowie die Suszeptibilität dieser Zellen für zytotoxische Mechanismen des Immunsystems systematisch zu untersuchen. Dabei zeigte sich, dass in immunsupprimierten Ratten nur in vitro differenzierte neuronale Zellen nicht aber undifferenzierte embryonale Stammzellen Teratome bildeten. Es stellte sich heraus, dass embryonale Stammzellen in Gegensatz zu den differenzierten Zellen NKG2D-Liganden exprimieren und daher durch NK-Zellen effizient lysiert werden. Diese Ergebnisse werfen die Frage auf, ob das angeborene Immunsystem einen Beitrag leisten kann zur Kontrolle der Tumorigenität pluripotenter Zellen.

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