10 Jahre DZG

Allergien gehören zu den häufigsten chronischen Krankheiten in Europa. Eine zuverlässige Diagnostik ist deshalb für die Betroffenen äußerst wichtig. Bisherige Verfahren, wie Pricktest oder Antikörpernachweis können lediglich eine Reaktion des Immunsystems (Sensibilisierung) nachweisen und nicht, ob eine wirkliche Allergie vorliegt. Eine Alternative stellt der von DZL-Forschern entwickelte Basophilen-Aktivierungstest (BAT) dar, der die allergische Reaktion im Reagenzglas mit Blutproben nachahmt. Basophile sind Blutzellen, die als Teil der allergischen Reaktion aktiviert werden. Die neue Methodik verwendet ein Hochdurchsatz-Verfahren im Fluoreszenz-Durchflusszytometer. Eine Validierung im Rahmen eines bundesweiten Ringversuchs zeigte, dass das Protokoll sehr genaue Ergebnisse liefert. Das Forscherteam meldete ein Patent an, und es laufen Verhandlungen mit einem Industrie-Partner, um das Verfahren in die Routinediagnostik zu bringen.

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Datum: 18. Januar 2022

Originalpublikation: Behrends J, Schwager C, Hein M, Scholzen T, Kull S, Jappe U. Innovative robust basophil activation test using a novel gating strategy reliably diagnosing allergy with full automation. Allergy. 2021 Dec;76(12):3776-3788. Doi: 10.1111/all.14900. Epub 2021 May 28. PMID: 33973252.

Nitroglycerin ist ein Sprengstoff, der auch in der Medizin verwendet wird, zum Beispiel seit 130 Jahren bei Angina pectoris. Im Körper setzt es Stickstoffmonoxid (NO) frei. NO aktiviert das Enzym lösliche Guanylatcyclase (sGC). Es erweitert die Gefäße und lässt den Blutdruck sinken. Patienten mit Lungenhochdruck bilden zu wenig NO, dadurch steigt der Druck in den Lungenarterien. Riociguat setzt am Wirkmechanismus des Nitroglyzerin an, in dem es das Enzym sGC direkt aktiviert und es gleichzeitig sensitiver für NO macht, was die Wirkung verstärkt. Das Medikament verschafft Patienten mit Lungenhochdruck erhebliche Besserung und ist mittlerweile in mehr als 50 Ländern zugelassen.

In der medizinischen Praxis werden kardiale Troponine bereits gemessen, um einen akuten Herzinfarkt zu diagnostizieren. Viele Menschen mit Chronisch Obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) leiden ebenfalls an Begleiterkrankungen des Herzens. DZL-Wissenschaftler wollten daher herausfinden, ob Troponin I die Sterblichkeit von Patienten mit COPD vorhersagen kann. In der COSYCONET-Studie analysierten die Lungenforscher gemeinsam mit Kardiologen des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) Daten und Bioproben von über 2.000 Patienten mit COPD. Es zeigte sich, dass Personen mit stabiler COPD bei einem höheren Serumspiegel an High-sensitivity Troponin I (hsTI) ein signifikant erhöhtes Sterberisiko gegenüber Personen mit niedrigem hsTI-Wert hatten. Dies war unabhängig davon, ob bei den Patienten zuvor eine Herzerkrankung diagnostiziert wurde. Die Messung des Herzmuskelproteins kann daher künftig als Serummarker dienen, um Hochrisikopatienten mit COPD zu identifizieren.

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Datum: DZL -Jahresbericht 2019

Originalpublikation: Waschki B, Alter P, Zeller T, Magnussen C, Neumann JT, Twerenbold R, Sinning C, Herr C, Kahnert K, Fähndrich S, Blankenberg S, Rabe KF, Welte T, Jörres RA, Vogelmeier CF, Bals R, Watz H; German COSYCONET Cohort. High-sensitivity troponin I and all-cause mortality in patients with stable COPD: an analysis of the COSYCONET study. Eur Respir J. 2020 Feb 27;55(2):1901314. doi: 10.1183/13993003.01314-2019. PMID: 31831579.

Die Forscher untersuchten die Lungen von Mäusen, die aufgrund von chronischem Zigarettenrauch typische Symptome der Chronisch Obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) wie Immunzellfollikel, Lungenfibrose und absterbende Lungenepithelzellen entwickelt hatten. Die Blockierung der Signalwege des Lymphotoxin-Beta-Rezeptors in den Lungen der Mäuse konnte verhindern, dass sich Immunzellfollikel bilden und Lungenepithelzellen absterben. Zusätzlich regte die Signalblockade das geschädigten Lungengewebe dazu an, sich selbstständig zu regenerieren. In der Entwicklung eines Lymphotoxin-Beta-Rezeptor-Blockers sehen die Wissenschaftler einen neuen Therapieansatz, um auch beim Menschen den Zelltod von Lungenepithelzellen sowie Entzündungen zu reduzieren und die Regenation von Lungengewebe anzuregen. In ersten präklinischen Experimenten wies die Forschungsgruppe bereits nach, dass sich die Signale des Lymphotoxin- Beta-Rezeptors in menschlichen Lungengewebeproben genauso wie in der Maus verhalten. Diese Ergebnisse haben daher erhebliches Potenzial, die regenerative Lungenmedizin zu verbessern.

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Datum: DZL -Jahresbericht 2020

Originalpublikation: Conlon TM, John-Schuster G, Heide D, Pfister D, Lehmann M, Hu Y, Ertüz Z, Lopez MA, Ansari M, Strunz M, Mayr C, Angelidis I, Ciminieri C, Costa R, Kohlhepp MS, Guillot A, Günes G, Jeridi A, Funk MC, Beroshvili G, Prokosch S, Hetzer J, Verleden SE, Alsafadi H, Lindner M, Burgstaller G, Becker L, Irmler M, Dudek M, Janzen J, Goffin E, Gosens R, Knolle P, Pirotte B, Stoeger T, Beckers J, Wagner D, Singh I, Theis FJ, de Angelis MH, O'Connor T, Tacke F, Boutros M, Dejardin E, Eickelberg O, Schiller HB, Königshoff M, Heikenwalder M, Yildirim AÖ. Inhibition of LTβR signalling activates WNT-induced regeneration in lung. Nature. 2020 Dec;588(7836):151-156. doi: 10.1038/s41586-020-2882-8. Epub 2020 Nov 4. Erratum in: Nature. 2021 Jan;589(7842):E6. PMID: 33149305; PMCID: PMC7718297.

Menschen mit Mukoviszidose (Cystische Fibrose) haben noch immer eine deutlich verkürzte Lebenserwartung. Durch die Erbkrankheit leiden sie an schweren Infektionen der Lunge, verbunden mit einer zunehmenden „Verschleimung“ der Atemwege. Ursache hierfür ist die Fehlfunktion eines Chloridkanals in Körperzellen, die durch Mutationen im „Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator“-Gen (CFTR-Gen) hervorgerufen wird. Forschenden ist nun ein erster Schritt hin zur Entwicklung einer möglichen Gentherapie bei Mukoviszidose gelungen. Das Forschungsteam hat eine neue Klasse von nicht-viralen Genfähren entwickelt, in welchen genetisches Material (DNA oder RNA) verpackt werden kann. Erste Tests dieses Gentherapie-Ansatzes waren nun im Tiermodell erfolgreich: Durch Inhalation der Genfähre gelang es, eine gesunde Kopie des CFTR-Gens in das Erbgut von Lungenzellen einzubringen. Die Forschenden konnten anschließend nachweisen, dass das eingebrachte Gen zur Herstellung des gewünschten CFTR-Proteins und damit auch zu einem gesunden Chloridkanal führt.

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Datum: 3. Juni 2019

Originalpublikation: Guan S, Munder A, Hedtfeld S, Braubach P, Glage S, Zhang L, Lienenklaus S, Schultze A, Hasenpusch G, Garrels W, Stanke F, Miskey C, Johler SM, Kumar Y, Tümmler B, Rudolph C, Ivics Z, Rosenecker J. Self-assembled peptide-poloxamine nanoparticles enable in vitro and in vivo genome restoration for cystic fibrosis. Nat Nanotechnol. 2019 Mar;14(3):287-297. doi: 10.1038/s41565-018-0358-x. Epub 2019 Jan 28. PMID: 30692673.

Quelle: Lungeninformationsdienst

In welchem Zustand befinden sich die antigen-reaktiven T-Zellen an den unterschiedlichen Stellen im Körper von Patienten mit COVID-19? Und wie verändert sich ihre Genexpression im Verlauf der Krankheit? Um diese Fragen zu beantworten, wandten die Forschenden eine neue Methode an, das sogenannte „reverse phenotyping“. Mit Hilfe dieser Technik konnte erstmals festgestellt werden, wie sich der Aktivitätszustand der SARS-COV-2-reaktiven T-Zellen in der Lunge im Laufe der Krankheit verändert. Sie konnten zeigen, wie sich reaktive T-Zellen in der akuten Phase einer SARS-CoV-2-Infektion gegenüber der Phase, in der das Virus bereits eliminiert ist, unterscheiden. Dieser neue Ansatz könnte zukünftig zur Identifizierung von antigen-reaktiven T-Zell-Rezeptoren verwendet werden, was zu einer raschen Entwicklung von Therapien und Vakzinen gegen Viren auch weit über SARS-CoV-2 hinaus beitragen kann.

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Datum: 30. Juli 2021

Originalpublikation: Fischer DS, Ansari M, Wagner KI, Jarosch S, Huang Y, Mayr CH, Strunz M, Lang NJ, D'Ippolito E, Hammel M, Mateyka L, Weber S, Wolff LS, Witter K, Fernandez IE, Leuschner G, Milger K, Frankenberger M, Nowak L, Heinig-Menhard K, Koch I, Stoleriu MG, Hilgendorff A, Behr J, Pichlmair A, Schubert B, Theis FJ, Busch DH, Schiller HB, Schober K. Single-cell RNA sequencing reveals ex vivo signatures of SARS-CoV-2-reactive T cells through 'reverse phenotyping'. Nat Commun. 2021 Jul 26;12(1):4515. doi: 10.1038/s41467-021-24730-4. PMID: 34312385; PMCID: PMC8313584.

Quelle: https://www.cpc-munich.de/newsveranstaltungen/news/news/article/28840.html

Zu DPLD zählen mehr als 200 unterschiedliche Formen von Lungenerkrankungen, bei denen das Lungengerüst zunehmend vernarbt und die in vielen Fällen zum Lungenversagen führen können. Für eine Form der DPLD, die Idiopathische Pulmonale Fibrose (IPF), ist das Medikament Pirfenidon seit mehreren Jahren zugelassen. Es verlangsamt bei Patienten mit IPF den Abfall der Lungenfunktion und verlängert das Überleben. Für Patienten mit anderen Formen von DPLD bestanden bislang keine therapeutischen Angebote. Obwohl sie unterschiedliche Ursache haben, verlaufen viele DPLD ähnlich und sind mit einer schlechten Prognose verbunden. Vor diesem Hintergrund haben DZL-Wissenschaftler in eine Studie überprüft, ob die Einnahme von Pirfenidon auch bei Patienten mit fibrosierender Nicht-spezifischer Interstitieller Pneumonie (fNSIP), chronifizierter Exogen Allergischer Alveolitis (cEAA), durch Kollagenose-ausgelöste DPLD (CVD-ILD) und Asbest-induzierter Lungenfibrose helfen könnte. Die Ergebnisse der Studie legen nahe, dass eine Anwendung von Pirdenidon auch bei diesen Erkrankungen die Abnahme der Lungenfunktion und der körperlichen Belastbarkeit verlangsamt und die Krankheitsentwicklung abgeschwächt wird.

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Originalpublikation: Behr J, Prasse A, Kreuter M, Johow J, Rabe KF, Bonella F, Bonnet R, Grohe C, Held M, Wilkens H, Hammerl P, Koschel D, Blaas S, Wirtz H, Ficker JH, Neumeister W, Schönfeld N, Claussen M, Kneidinger N, Frankenberger M, Hummler S, Kahn N, Tello S, Freise J, Welte T, Neuser P, Günther A; RELIEF investigators. Pirfenidone in patients with progressive fibrotic interstitial lung diseases other than idiopathic pulmonary fibrosis (RELIEF): a double-blind, randomised, placebo-controlled, phase 2b trial. Lancet Respir Med. 2021 May;9(5):476-486. doi: 10.1016/S2213-2600(20)30554-3. Epub 2021 Mar 30. PMID: 33798455.