DZL-Forschende am Standort ARCN haben einen körpereigenen entzündungshemmenden Botenstoff so verändert, dass er länger im Körper wirksam bleibt. Im Mausmodell konnte die neue Variante von Interleukin-37 die Atemwegsentzündung und weitere Merkmale eines allergischen Asthmas deutlich verringern.
Asthma ist eine chronisch-entzündliche Erkrankung der Atemwege. An der Entstehung und Aufrechterhaltung der Entzündung sind Botenstoffe des Immunsystems, sogenannte Zytokine, beteiligt. Während einige dieser Botenstoffe Entzündungsreaktionen fördern, können andere sie bremsen. Bei Asthma ist dieses Gleichgewicht gestört, sodass die Entzündung bestehen bleibt und die Atemwege schädigt.
Ein natürlicher Gegenspieler entzündungsfördernder Signale ist Interleukin-37 (IL-37). Forschende der LungenClinic Großhansdorf am DZL-Standort ARCN untersuchen seit mehr als zehn Jahren, wie dieser körpereigene Botenstoff Entzündungsreaktionen beeinflusst. Frühere Untersuchungen zeigten, dass IL-37 allergische Atemwegsentzündungen bei Mäusen abschwächen kann. Zudem wurden bei Kindern mit allergischem Asthma geringere Mengen des Botenstoffs festgestellt als bei gesunden Kindern.
Für eine medizinische Anwendung hat natürliches IL-37 allerdings Nachteile: Es wird im Körper relativ schnell abgebaut und bleibt daher nur kurz wirksam. Außerdem können sich die Moleküle miteinander verbinden, wodurch weniger Wirkstoff für seine eigentliche Funktion zur Verfügung steht.
Gemeinsam mit Forschenden aus Australien entwickelte das Team deshalb eine veränderte Variante des menschlichen IL-37. Das sogenannte IL-37-Fc-Fusionsprotein weist verbesserte pharmakokinetische Eigenschaften auf. Es bleibt länger im Körper verfügbar und kann seine entzündungshemmende Wirkung über einen längeren Zeitraum entfalten. Zudem ist die veränderte Variante besser für eine mögliche pharmazeutische Anwendung geeignet als das natürliche Molekül.
In der jetzt im Fachjournal Allergy veröffentlichten Studie untersuchte das Forschungsteam die Wirksamkeit des veränderten IL-37 in einem Mausmodell für allergisches Asthma. Nach lokaler Verabreichung gingen wesentliche Merkmale der Erkrankung zurück, insbesondere die Atemwegsentzündung und die Atembeschwerden. Dabei zeigte sich die Wirkung bereits bei einer deutlich geringeren Dosis als bei natürlichem IL-37.
Die Ergebnisse sind ein wichtiger Schritt auf dem Weg, die entzündungshemmenden Eigenschaften des körpereigenen Botenstoffs für eine mögliche Asthmatherapie nutzbar zu machen. Bis zu einer Anwendung bei Patientinnen und Patienten sind allerdings weitere Untersuchungen erforderlich. Die Befunde aus dem Tiermodell liefern dafür eine vielversprechende Grundlage.
Originalpublikationen:
Lunding L, Webering S, Vock C, Schröder A, Raedler D, Schaub B, Fehrenbach H, Wegmann M. IL-37 requires IL-18Rα and SIGIRR/IL-1R8 to diminish allergic airway inflammation in mice. Allergy. 2015 Apr;70(4):366-73. https://doi.org/10.1111/all.12566
Schröder A, Lunding LP, Zissler UM, Vock C, Webering S, Ehlers JC, Orinska Z, Chaker A, Schmidt-Weber CB, Lang NJ, Schiller HB, Mall MA, Fehrenbach H, Dinarello CA, Wegmann M. IL-37 regulates allergic inflammation by counterbalancing pro-inflammatory IL-1 and IL-33. Allergy. 2022 Mar;77(3):856-869. https://doi.org/10.1111/all.15072
Lunding LP, Nold MF, Nold-Petry CA, Wegmann M. Local Delivery of a Bio-Engineered IL-37 Fc-Fusion Ameliorates Experimental Allergic Asthma in Mice. Allergy. 2026 Sep 3. doi: 10.1111/all.70509. https://doi.org/10.1111/all.70509
