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Schweizerischer Nationalfonds / Fonds national suisse

Nationalfonds: Das Abwehrsystem muss überlistet werden

Riehen (ots)

Entscheidend für den Erfolg einer Transplantation
ist die Unterdrückung des Immunsystems des Organempfängers. Bisher
vertraute man auf Medikamente, die das Immunsystem schwächen. Im
Rahmen des Nationalen Forschungsprogramms 46 "Implantate,
Transplantate" haben Forscher nach alternativen Methoden gesucht, wie
das Abwehrsystem bei Transplantation zu umgehen oder auszuschalten
ist. Auf einer Tagung in Bern wurden die Ergebnisse präsentiert.
Dem Erfolg der Transplantationsmedizin wird durch das Immunsystem
eine Grenze gesetzt. Zwar lässt sich das körpereigene Abwehrsystem
des Menschen mit Medikamenten zum Teil unterdrücken, doch sie haben
eine Reihe von Nebenwirkungen. Jetzt sind andere Ansätze gefragt und
Forscher des NFP 46 zeigen neue Wege auf.
Statt nach Medikamenten zu forschen, die das Immunsystem noch
weiter unterdrücken als dies heute möglich ist, suchen die Forscher
nach anderen Methoden die Toleranz des Körpers gegen  fremde Organe
zu erhöhen. Das ist wichtig, weil mit den Immunsupressiva zum
Beispiel das Auftreten von Nierenschäden oder Krebs in Verbindung
gebracht wird.
Im NFP 46 liegt ein Schwerpunkt der Forschungsarbeiten auf dem
Gebiet der "Toleranz Induktion". Ziel ist es neue Methoden zu
entwickeln, mit denen der Körper des Organempfängers dazu gebracht
wird, ein fremdes Organ zu tolerieren und nicht mehr abzustossen.
Neben dem Einsatz in der Transplantationsmedizin könnte die
Toleranzinduktion bei der Behandlung von Autoimmunerkrankungen eine
Rolle spielen. Bei diesen Krankheiten arbeitet das Immunsystem gegen
den eigenen Organismus - oft mit fatalen Folgen.
Die Forschungsansätze gingen in der Vergangenheit in Richtung
Antikörper, die gezielt bestimmte Immunzellen bekämpfen, um so die
Abwehrreaktion zu schwächen. Diese Methode ist zwar elegant, hat
allerdings einen grossen Nachteil. Nach etwa 10 bis 14 Tagen werden
diese immunsupressiven Antikörper wirkungslos.
Hornhaut Transplantation besser machen
Die häufigste Operation im Rahmen der Transplantationsmedizin ist
die Transplantation der Hornhaut im Auge des Menschen. Die
langfristigen Erfolgsaussichten sind allerdings vergleichsweise
schlecht. Zehn Jahre nach dem Eingriff sind nur noch knapp 60 Prozent
der transplantieren Hornhäute funktionsfähig. Michael Thiel und seine
Arbeitsgruppe an der Universität Zürich wollen diese Rate erhöhen.
Sie glauben, dass es möglich sein könnte, Immunzellen im Bereich der
Bindehaut des Auges zu blockieren  und sie so ausser Gefecht zu
setzen. So könnten die fremden Hornhäute der Entdeckung durch das
Immunsystem und damit der Abstossung entkommen. In Laborversuchen
konnten Forscher schon vor längerer Zeit demonstrieren, dass es
möglich ist, bestimmte Schlüsselmoleküle an den Immunzellen durch
Immunglobuline zu blockieren. Das sind Antikörper, die in diesem Fall
spezifisch gegen diese Zellen des Immunsystems gerichtet sind. Diese
Antikörper sind allerdings viel zu gross, um im Patienten  an ihren
Bestimmungsort an der transplantierten Hornhaut zu gelangen. Thiels
Idee ist es, mit Fragmenten des Antikörpers zu arbeiten: Sie sollen
nur noch weniger als 10 Prozent der ursprünglichen Grösse aufweisen.
Er und seine Mitarbeiter suchen nach Teilstücken der Antikörper, die
klein genug sind an die Hornhaut zu gelangen, aber trotzdem noch voll
funktionsfähig sind. Selbst wenn es gelänge die Immunreaktion im Auge
nur für wenige Wochen zu unterdrücken, könnte es zu einer
langfristigen Verbesserung des Überlebens der transplantierten
Hornhaut kommen.
Die Suche nach den unbekannten Molekülen
Die Gruppe von Jürg Steiger an der Universität Basel hat sich mit
den Mechanismen der Toleranz beschäftigt. Der Ausgangspunkt für die
Forschungen war die Beobachtung, dass sich in der Nähe von
eingepflanzten Organen hohe Konzentrationen von bestimmten Zellen
befinden. Die haben in bei der Immunabwehr besondere Aufgaben und
sind deshalb für die Forscher von grossem Interesse. Die von den
Forschern als CD4+ und CD8+ bezeichneten Zellen leiten die
Abstossungsreaktion ein. Überraschend war für die Wissenschafter
allerdings der Befund, dass sich in der Nähe von eingepflanzten
Inselzellen diese Zellen  nicht finden liessen. Die Forscher
vermuten, dass sie von dort aus irgendwelchen Gründen zurückgehalten
werden.
Für das Team von Jürg Steiger ist diese Beobachtung der
Ausgangspunkt für seine Arbeit. Es vermutet, dass die Inselzellen
Substanzen ausschütten, die verhindern, dass sie von diesen
Immunzellen des Körpers des Organempfängers angegriffen werden.
Bislang gibt es allerdings keine Hinweise auf eine solche Substanz.
Im Rahmend des NFP 46-Projektes forschen Steiger und seine
Mitarbeiter nach diesen Molekülen.
Grundlagen der Immunabwehr verstehen
Mit einem der wichtigsten Mechanismen im Rahmen der Immunabwehr
setzt sich die Gruppe von Ed Palmer an der Universität Basel im
Rahmen des NFP 46 auseinander.  Eine der grössten Hindernisse der
erfolgreichen Organtransplantation ist die Reaktion der T-Zellen auf
fremde Zellen. Die werden von den Immunzellen an einer Art
genetischem Fingerabdruck auf der Oberfläche der Zelle erkannt:
Bestimmte Moleküle bilden ein Muster, mit dem sich eigene und fremde
Zellen unterscheiden lassen. Die Erkennungsmechanismen für dieses
Muster könnte eine grosse Rolle bei der Entwicklung neuer  Wirkstoffe
spielen, mit denen das Immunsystem unterdrückt werden kann.  Es
braucht lediglich etwa tausend T-Zellen, um eine kleine Abweichung im
Muster der MHC-Antigenen zu finden und eine Abwehrreaktion
einzuleiten. Bei den meisten transplantierten Organen sind die
Abweichungen jedoch sehr gross; für die T-Zellen wird die Aufgabe der
Fremderkennung deshalb denkbar einfach. Um die
Transplantationsmedizin weiterzuentwickeln  ist es nötig, die
Reaktion des Körpers auf die MHC-Kombination der fremden Organe
steuern zu können. Die Idealvorstellung der Wissenschafter: die
Erkennung der MHC-Kombinationen spezifisch so zu regulieren, dass ein
transplantiertes Organ zwar nicht mehr erkannt und deshalb im Körper
toleriert wird, andere fremde Zellen, die ein anderes MHC-Muster
aufweise,  aber immer noch bekämpft werden können.

Kontakt:

Dr. M.E. Hauck
Umsetzungsbeauftragter NFP "Implantate und Transplantate"
Rainallee 37
4125 Riehen
Tel.: +41/61/603'91'08
Fax.: +41/61/603'91'09
E-Mail: implementation@nfp46.ch

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  • 25.11.2003 – 09:00

    SNF: "Aids-Forschung Schweiz", Ausgabe 2003

    Bern (ots)- Zeitschrift der Fachkommission Aids des Schweizerischen Nationalfonds (SNF) zur nationalen HIV/Aids-Forschung in den Bereichen Biomedizin, Klinik, Sozialwissenschaften und Public Health Einen kompletten Überblick über die HIV/Aids-Forschung in der Schweiz bietet auch dieses Jahr die soeben erschienene Zeitschrift "Aids-Forschung Schweiz" des Schweizerischen Nationalfonds. Wo steht die Forschung ...