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Forschung Allgemein

 

 

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Unser zentrales Forschungsgebiet liegt in den zellulären und molekularen Mechanismen der Entwicklung von Lymphozyten, vor allem T-Zellen, im physiologischen und pathophysiologischen Kontext.

Die Bildung von T-Zellen ist ein dynamischer entwicklungsbiologischer Prozess von erheblicher klinischer Relevanz. Er hängt ab von der Migration von Knochenmark-Vorläuferzellen in den Thymus. Dort erfolgt die Spezifizierung der T-Zell-Linie, die Bildung des T-Zell-Antigen-Rezeptor-Repertoires und die Selektion von T-Zellen, die nicht-funktionelle sowie autoreaktive Zellen eliminiert. Phasen der Rekombination und Selektion sind unterbrochen durch Phasen massiver Proliferation. Aufgrund fortschreitender Involution des Thymus nimmt die Neubildung von T-Zellen mit zunehmendem Alter ab. Diese Abnahme ist ein erhebliches Problem im Rahmen einer hämatopoetischen Stammzelltransplantation. Konditionierungstherapien zerstören das Immunsystem des Patienten, während gleichzeitig die Neubildung von T-Zellen massiv verzögert abläuft. Eine ausgedehnte Phase der Immundefizienz ist die Folge. Die Verbesserung der T-Zell-Regeneration bzw. die „Verjüngung“ des alternden Thymus ist daher von fundamentaler Bedeutung für die Reduktion unerwünschter Wirkungen der Stammzelltransplantation. Darüber hinaus führt eine Fehlregulation des T-Zell-Entwicklungsprogramms häufig zur Ausbildung von Leukämien.

 

In diesem Kontext verfolgen wir im Wesentlichen drei Arbeitsschwerpunkte:

 

1) Dynamik der T-Zell-Entwicklung

2) Post-transkriptionelle Regulation der Lymphozytenentwicklung

3) Experimentelle Modelle für humane T-Zell-Entwicklung

 

 


 

Our Research  

 

In order to maintain an efficient line of defense against pathogens, cells of the immune system are continually replenished throughout our life. Rapid regeneration of the immune system after hematopoietic stem cell transplantation (HSCT) is also a major prerequisite to prevent serious complications such as the emergence of fatal viral, bacterial, and fungal infections.

 

Generation of fresh immune cells is a highly dynamic process and prone to errors, which might ultimately result in development of cancers, such as leukemias, immunodeficiency or autoimmune disease, such as type 1 diabetes, multiple sclerosis, or rheumatoid arthritis. Thus, in depth understanding of the underlying molecular and cellular mechanisms underlying immune cell development are paramount for devising improved therapies for a broad range of immune-system related diseases. Furthermore, development of immune cells undergoes profound changes with increasing age coinciding with declining overall functionality making understanding immune cell development an important goal for medicine in an aging society.

 

Our laboratory is primarily interested in understanding molecular and cellular mechanisms underlying the formation of T cells. T cells are at the center of the adaptive immune response and direct the immune system to adequately respond to each of the near unlimited variety of pathogens. They are also critical for the formation of immunological memory and, thus, a key target of vaccine development. In addition to these so-called conventional T cells, other “unconventional” T cells exist with a broad range of functions. A certain subset of T cells, so-called regulatory T cells (Treg), help to prevent autoaggression of the immune system. Innate-like T cells, such as invariant Natural Killer T cells (iNKTs) or Mucosa-associated Invariant T cells (MAIT) straddle the realms of innate and adaptive immunity. Little is known about their functions in the host defense against pathogens or immunoregulatory and homeostatic functions.

 

Specifically, we are working on three aspects of T-cell development.

 

1) Lymphocyte developmental dynamics

2) Post-transcriptional control of lymphocyte development

3) Models for human T-cell development