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Wie Stoffwechselprodukte von Darmbakterien therapeutisch genutzt werden könnten

Die AG Luu vom Lehrstuhl für Zelluläre Immuntherapie und die AG Visekruna von der Philipps-Universität Marburg haben gemeinsam untersucht, wie Stoffwechselprodukte von Darmbakterien genutzt werden können, um spezielle Immunzellen, sogenannte B-Zellen, umzuprogrammieren.

Durch die Kultivierung mit kurzkettigen Fettsäuren der adaptiven Immunzellen, die für die humorale Immunantwort zuständig sind, waren die Forschenden in der Lage, sogenannte regulatorische B-Zellen (Bregs) zu erzeugen, die für die Behandlung von Darmentzündungen im Mausmodell genutzt werden konnten. Die im Journal Mucosal Immunology publizierte Arbeit gibt neue Einsichten in die molekularen Prozesse, die von Metaboliten des Mikrobioms angesprochen und therapeutisch genutzt werden könnten. 

Unterstützt wurden die Arbeiten in Würzburg vom Institut für Hygiene und Mikrobiologie, gefördert wurde das Projekt unter anderem im Rahmen der Allianz T2EVOLVE und dem Interdisziplinären Zentrum für Klinische Forschung (IZKF).

 

Maik Luu, Felix F Krause, Heide Monning, Anne Wempe, Hanna Leister, Lisa Mainieri, Sarah Staudt, Kai Ziegler-Martin, Kira Mangold, Nora Kappelhoff, Yoav D Shaul, Stephan Göttig, Carlos Plaza-Sirvent, Leon N Schulte, Isabelle Bekeredjian-Ding, Ingo Schmitze, Ulrich Steinhoff, Alexander Visekruna. Dissecting the metabolic signaling pathways by which microbial molecules drive the differentiation of regulatory B cells. Mucosal Immunology. September 17, 2024. doi:10.1016/j.mucimm.2024.09.003

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Tumorgewebe auf dem Chip: Neue Möglichkeiten für Zelltherapien und personalisierte Medizin

Forschende des Lehrstuhls für Zelluläre Immuntherapie, des Fraunhofer Instituts für Zelltherapie und Immunologie mit seiner Außenstelle Würzburg und des Universitätsklinikums Tübingen haben eine innovative Methode entwickelt, um die Reaktion von Tumorzellen auf Therapien außerhalb des Körpers zu testen: die Tumor-on-Chip-Technologie.

Auf einem Chip haben die Forschenden aus Tübingen und Würzburg mit patienteneigenem Tumorgewebe die komplexe 3D-Mikroumgebung des Tumors nachgebildet, um so die Wirksamkeit und Sicherheit neuartiger Therapieansätzen zu bewerten. © Tengku Ibrahim Maulana / Eberhard Karls Universität Tübingen

Dabei wird patienteneigenes Tumorgewebe außerhalb des Körpers auf einem speziellen Chip gezüchtet, der die komplexe Umgebung eines Tumors nachbildet. Diese Technologie erlaubt es, die Wirkung von Krebstherapien, wie etwa der CAR-T-Zelltherapie, unter realitätsnahen Bedingungen zu beobachten, bevor die Therapie tatsächlich bei der Patientin oder beim Patient angewendet wird. 

Mithilfe der Tumor-on-Chip-Technologie kann nun genau verfolgt werden, wie die modifizierten T-Zellen mit den Tumorzellen interagieren und welche Nebenwirkungen auftreten könnten, wie etwa das potentiell gefährliche Zytokinfreisetzungssyndrom (engl. Cytokine-Release-Syndrome; eine überschießende Immunreaktion). Die Ergebnisse, die im renommierten Journal Cell Stem Cell veröffentlicht wurden, bieten vielversprechende Ansätze für die personalisierte Medizin.

 

Tengku Ibrahim Maulana, Claudia Teufel, Madalena Cipriano, Julia Roosz, Lisa Lazarevski, Francijna E. van den Hil, Lukas Scheller, Valeria Orlova, André Koch, Michael Hudecek, Miriam Alb, Peter Loskill. Breast cancer-on-chip for patient-specific efficacy and safety testing of CAR-T cells. Cell Stem Cell. 2024, ISSN 1934-5909. doi:10.1016/j.stem.2024.04.018.

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Auf einem Chip haben die Forschenden aus Tübingen und Würzburg mit patienteneigenem Tumorgewebe die komplexe 3D-Mikroumgebung des Tumors nachgebildet, um so die Wirksamkeit und Sicherheit neuartiger Therapieansätzen zu bewerten. © Tengku Ibrahim Maulana / Eberhard Karls Universität Tübingen