Ein Team der Max-Planck-Forschungsgruppe für Systemimmunologie an der Universität Würzburg hat eine unbekannte Phase der Immunantwort entdeckt, die entscheidende Implikationen für Impfstrategien und zelluläre Immuntherapien haben könnte. Die Forschungsergebnisse, die am 11. April 2025 in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurden, eskalieren das Verständnis der T-Zell-Aktivierung und deren Rolle im menschlichen Immunsystem. Diese neuen Erkenntnisse stammen von den Forschungsgruppen unter der Leitung von Wolfgang Kastenmüller und Georg Gasteiger, die innovative Mikroskopietechniken eingesetzt haben, um das Verhalten von T-Zellen bei viralen Erkrankungen zu beobachten, berichtet uni-wuerzburg.de.
T-Zellen sind zentrale Abwehrzellen des Immunsystems, die sich vermehren und spezialisieren müssen, um als Effektorzellen oder Gedächtniszellen zu agieren. Der Aktivierungsprozess, der als T-Zell-Priming bezeichnet wird, beginnt, wenn T-Zellen auf dendritische Zellen (DCs) treffen, die Antigene präsentieren. Diese Aktivierung dauert etwa 24 Stunden, während derer T-Zellen in ständigem Kontakt mit DCs bleiben und entscheidende Instruktionen erhalten. Nach dieser Phase wandern die T-Zellen in andere Bereiche des Körpers und vervielfältigen sich in spezifische Klone, die das entsprechende Pathogen am effizientesten erkennen und bekämpfen.
Neue Entdeckung in der T-Zell-Aktivierung
Die Studie zeigt, dass es zwei Phasen bei der Aktivierung von T-Zellen gibt. In der ersten Phase werden zahlreiche spezifische T-Zellen aktiviert. In der zweiten Phase hingegen findet eine Selektion der T-Zellen statt, die am besten in der Lage sind, das Pathogen zu erkennen und zu bekämpfen. Diese tiefere Einsicht in den T-Zell-Prozess könnte nicht nur die Entwicklung von Impfungen, sondern auch von Immuntherapien zur Bekämpfung von Krebs erheblich verbessern. Zudem könnten die Mechanismen der Aktivierung und Desensitivierung bei chronischen Infektionen untersucht werden, um potenzielle therapeutische Ansätze zu entwickeln, wenn die natürliche Immunantwort versagt, wie es oft bei Autoimmunerkrankungen und Immunologischen Gedächtnisfehlern der Fall ist, so ein Bericht auf pmc.ncbi.nlm.nih.gov.
Die adaptive Immunantwort wird aktiviert, wenn die angeborene Immunität versagt, was häufig der Fall ist. In der Regel sind die angeborenen Abwehrmechanismen nicht ausreichend, um viele Infektionen zu bekämpfen; hier kommt die adaptive Immunantwort ins Spiel, die Tage bis Wochen zur vollständigen Reifung benötigt. Naive T-Zellen durchlaufen diesen Prozess, indem sie Antigene in Form von Peptid:MHC-Komplexen erkennen, um sich zu differenzieren und schließlich spezifische Funktionen zur Bekämpfung der Infektion zu entwickeln.
Bedeutung für Immuntherapien und Impfstrategien
T-Zell-aktivierte Immunantworten sind entscheidend für eine effektive Bekämpfung von Pathogenen. CD8-T-Zellen, bekannt als cytotoxische Effektorzellen, erkennen Peptide, die von MHC-Klasse-I-Molekülen präsentiert werden, und können infizierte Zellen durch Apoptose abtöten. Die Erkenntnisse, die im Rahmen dieser neuen Forschung gewonnen wurden, könnten bedeutende Fortschritte in der Gestaltung von CAR-T-Zell-Therapien zur Bekämpfung von Krebszellen ermöglichen, während gleichzeitig neue Ansätze zur Förderung der Immunantwort durch Impfungen entwickelt werden könnten.
Die Forschunggruppe am Max-Planck-Institut fördert mit etwa 50 internationalen Forschern aus 24 Ländern exzellente immunologische Studien und stellt damit einen wichtigen Beitrag zur globalen Gesundheitsforschung dar. Angesichts der Bedeutung der T-Zell-Interaktionen ist es entscheidend, die zugrunde liegenden Mechanismen weiter zu verstehen, um die Lücken zwischen angeborener und adaptiver Immunantwort zu schließen und effektive therapeutische Strategien zu entwickeln, die das menschliche Immunsystem stärken.
