Neue Details hinter der Reaktion des Körpers auf die Wanne

BOSTON – Mehr als 1,7 Milliarden Menschen – oder ein Viertel der Weltbevölkerung – sind mit dem Virus infiziert Mycobacterium tuberculosis, der Bakterienstamm, der Tuberkulose (TB) verursacht. Seit Jahren arbeiten Wissenschaftler an der Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs, aber die derzeitigen TB-Impfstoffe schützen nur teilweise. Neue Forschungsergebnisse eines Teams, dem Forscher des Massachusetts General Hospital (MGH), des Massachusetts Institute of Technology (MIT), des Ragon Institute of MGH, des MIT und Harvard sowie der Harvard TH Chan School of Public Health (Harvard Chan) angehören, haben sich als hilfreich herausgestellt nicht hilfreiche Aspekte der Immunantwort, die bestimmen, ob der Körper TB-Infektionen unter Kontrolle halten kann. Die Ergebnissedie in veröffentlicht werden Immunitätkann für die Entwicklung eines wirksameren Impfstoffs hilfreich sein.

Obwohl das körpereigene Immunsystem oft halten kann M. Tuberkulose Infektionen unter Kontrolle zu halten, damit die Menschen keine Symptome verspüren, gab es 2017 mehr als 10 Millionen aktive Fälle mit 1,6 Millionen TB-bedingten Todesfällen. Als Reaktion auf eine aktive Infektion, die normalerweise die Lunge angreift, bildet der Körper Granulome – winzige Ansammlungen von Immunzellen und anderen im Gewebe ansässigen Zellen. Bei einigen Granulomen fördert die Immunaktivität die bakterielle Clearance, aber bei anderen bleiben Bakterien bestehen und wachsen. Diese unterschiedlichen Granulomreaktionen können sogar bei ein und derselben Person beobachtet werden.

„Die Identifizierung, welche zellulären und molekularen Merkmale im Zusammenhang mit der Bakterienkontrolle möglicherweise auf neue therapeutische und prophylaktische Strategien für TB hinweisen könnten“, sagt Co-Senior-Autor Alex K. Shalek, PhD, ein Hauptforscher, der am Ragon Institute of MGH, MIT, forscht und Harvard sowie über das Institute for Medical Engineering and Science, das Department of Chemistry und das Koch Institute for Integrative Cancer Research am MIT und das Broad Institute of MIT and Harvard. Dazu nutzten Shalek und seine Kollegen ihre Einzelzell-Profiling-Tools und taten sich mit Wissenschaftlern im Labor von JoAnne Flynn, PhD, an der University of Pittsburgh School of Medicine zusammen, die an der Entwicklung eines Affenmodells mitgewirkt hatten, das die Merkmale von rekapituliert menschliche TB und hatte auch Wege entwickelt, um die bakterielle Belastung und Abtötung in einzelnen Granulomen zu verfolgen und zu quantifizieren.

„Bei TB ist die Immunantwort ziemlich gut, aber nicht großartig, und bis vor kurzem hat das Feld dieses Problem mit sehr rudimentären Werkzeugen angegangen. Diese Zusammenarbeit bringt die besten Werkzeuge und die besten Köpfe zusammen, um ein wirklich schwieriges, wirklich wichtiges Problem anzugehen, das der größte Teil der Welt ignoriert, weil es hauptsächlich die Armen der Welt betrifft “, sagt Co-Senior-Autorin Sarah Fortune, MD, Vorsitzende von der Abteilung für Immunologie und Infektionskrankheiten in Harvard Chan und assoziiertes Mitglied des Ragon Institute.

Die Bemühungen der Mitarbeiter zeigten, dass bakterielle Persistenz in Granulomen auftritt, die mit bestimmten Zellen angereichert sind – insbesondere Mast-, Endothel-, Fibroblasten- und Plasmazellen – die untereinander über bestimmte Wege Signale senden. Granulome, die die bakterielle Clearance unterstützten, sind durch andere Zelltypen gekennzeichnet – einschließlich Typ 1-Typ 17, stammähnliche und zytotoxische T-Zellen – und verwenden andere Arten von Signalwegen.

„Unsere Ergebnisse heben neue Ziele – wie bestimmte Zelluntergruppen – hervor, um Impfstoffe der nächsten Generation zu leiten“, sagt Shalek. „Wir können auch darüber nachdenken, wie wir ganze Granulome direkt manipulieren können, indem wir die interzelluläre Signalübertragung modulieren, um den Fehler effektiver zu bekämpfen.“

Fortune betont, dass TB bis zur COVID-19-Pandemie weltweit die häufigste Todesursache durch Infektionskrankheiten war. „Ein wirksamer Impfstoff ist die einzige Möglichkeit, TB wirklich zu kontrollieren, die viele der Merkmale aufweist, die die Kontrolle von COVID-19 schwierig gemacht haben: seine Übertragung über die Luft, seine Infektion bei vielen Menschen und seine Fähigkeit, sich zu übertragen, bevor Menschen es sind diagnostiziert “, sagt sie. Im Gegensatz zu COVID-19, das durch ein Virus verursacht wird, wird TB durch Bakterien verursacht, und die derzeitige Behandlung umfasst mehrere Monate einer aggressiven Antibiotikatherapie. „Die neuen Erkenntnisse dieser Studie darüber, wie das Immunsystem Tuberkulose beseitigt oder in einigen Fällen hilft, sind entscheidend, um herauszufinden, was ein neuer Impfstoff bewirken sollte“, sagt Fortune.

Diese Arbeit wurde unterstützt von der Bill and Melinda Gates Foundation, dem Searle Scholars Program, dem Beckman Young Investigator Program, dem Sloan Fellowship in Chemistry, den National Institutes of Health, der American Lung Association, der National Science Foundation, dem Fannie and John Hertz Foundation Fellowship, und Wellcome Trust Fellowship.

Über das Massachusetts General Hospital
Das 1811 gegründete Massachusetts General Hospital ist das ursprüngliche und größte Lehrkrankenhaus der Harvard Medical School. Das Mass Allgemeines Forschungsinstitut führt das größte krankenhausbasierte Forschungsprogramm der Nation mit jährlichen Forschungsaktivitäten von mehr als 1 Milliarde US-Dollar durch und umfasst mehr als 9.500 Forscher, die in mehr als 30 Instituten, Zentren und Abteilungen arbeiten. Im August 2021 wurde Mass General zur Nr. 5 in der ernannt US News & World Report Liste von „Amerikas besten Krankenhäusern“. MGH ist Gründungsmitglied des Gesundheitssystems von Mass General Brigham.


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