Cytomegalovirus: "Sie sehen aus wie gesunde Zellen und verstecken sich daher vor dem Immunsystem, aber sie werden von einem heimtückischen Virus infiziert, das bei immungeschwächten Patienten schwere Infektionen auslösen kann"

„Es ist das Cytomegalovirus, ein weit verbreiteter Erreger, gegen den der Körper jedoch eine wirksame Waffe besitzt: eine bestimmte Population von Killer-T-Lymphozyten“

„Mit speziellen ‚Sensoren' fangen sie die infizierten Zellen ab und töten sie. Der Mechanismus wurde von Forschern des Bambino Gesù Kinderkrankenhauses zusammen mit der Universität Genua und der Universität Melbourne entdeckt.“

Die Ergebnisse der Studie eröffnen neue Perspektiven für die Behandlung von Patienten mit schwacher Immunabwehr, schweren Virusinfektionen (einschließlich COVID-19) und sogar Krebs.

Die von AIRC unterstützte Forschung wurde in der Fachzeitschrift Science Immunology veröffentlicht.

DER ZYTOMEGALOVIRUS

Cytomegalovirus ist ein extrem weit verbreiteter pathogener Mikroorganismus.

In Italien infiziert es etwa 90% der erwachsenen Bevölkerung.

Einmal angesteckt, bleibt es lebenslang im Körper latent: Ein gutes Immunsystem hält es unter Kontrolle, aber bei immungeschwächten Menschen (die sich einer Chemotherapie unterziehen, an HIV erkrankt sind oder Immunsuppressiva für eine Organ- oder Knochenmarktransplantation erhalten haben) kann das Virus reaktivieren schwere Infektionen und mögliche Schäden an Lunge, Leber, Speiseröhre, Magen, Darm, Augen und Zentralnervensystem verursachen.

Eine Proteinstruktur des Cytomegalovirus, die nahezu identisch mit der der Zellen in unserem Körper ist (Eigenproteine), verbirgt es vor den Waffen des Immunsystems. Insbesondere entzieht es die Wirkung „normaler“ T-Lymphozyten, die darauf programmiert sind, nur das abzufangen und anzugreifen, was als fremd erkannt wird (nicht-eigene Proteine).

Die Forschung hat jedoch gezeigt, dass die "Selbst"-Verkleidung dieses Virus den Sensoren der Killer-T-Lymphozyten nicht entgeht.

DIE ZYTOMEGALOVIRUS-STUDIE

Die besondere Population von T-Killer-Lymphozyten – die bereits in früheren Studien von denselben italienischen Forschern identifiziert wurde, die zu der in Science Immunology veröffentlichten Forschung beigetragen haben – sowie der TCR-Sensor (T-Zell-Rezeptor, der Fremdproteine ​​erkennt und auf allen T Lymphozyten) sind auch mit anderen Rezeptoren ausgestattet, die denen von Natural Killer (NK)-Zellen entsprechen.

Forscher von Bambino Gesù und den Universitäten Genua und Melbourne haben nun herausgefunden, dass diese zusätzlichen Sensoren in der Lage sind, mit Cytomegalovirus infizierte Zellen abzufangen, zu eliminieren und so die Infektion zu blockieren.

Ist das Virus getarnt und seine Proteinstruktur nicht erkennbar, wird der spezielle Rezeptor Ausrüstung von Killer-T-Lymphozyten können andere Alarmsignale empfangen, wie etwa Stressproteine, die von infizierten Zellen produziert werden oder die sich in Tumoren verwandelt haben.

Die Untersuchung der molekularen Mechanismen, die Killer-T-Lymphozyten gegen das Cytomegalievirus ausnutzen, wurde von Forschern des Immunologiebereichs des Bambino Gesù unter der Leitung von Prof. Dr.

Lorenzo Moretta, dem Immunologielabor der Abteilung für experimentelle Medizin der Universität Genua und dem IRCCS San Martino unter der Leitung von Prof. Maria Cristina Mingari in Zusammenarbeit mit der Universität Melbourne.

„Der Hinweis, der die Forschung inspirierte, war genau das Vorhandensein von für NK-Zellen typischen Rezeptoren auf der Oberfläche dieser speziellen Lymphozyten neben dem kanonischen TCR, die wir vor vielen Jahren entdeckt haben“, sagt Prof. Maria Cristina Mingari, Direktorin von das IRCCS San Martino Immunology Laboratory in Genua.

„Dies sind echte Sensoren, die Killer-T-Lymphozyten ein starkes Aktivierungssignal geben, wenn sie Proteine ​​erkennen, die auf der Oberfläche von mit Viren oder Tumoren infizierten Zellen exprimiert werden, aber auf gesunden Zellen fehlen.

Tatsächlich reagieren die Zellen unseres Körpers in vielen Fällen auf ein unerwünschtes Ereignis wie eine Virusinfektion oder eine Tumortransformation, indem sie bestimmte Proteine ​​auf ihrer Oberfläche freilegen, um das Immunsystem über die Gefahr zu informieren.

Unsere Studie“, ergänzt Prof. Gabriella Pietra von der Universität Genua, „hat ein weiteres Beispiel für die Strategie unseres Immunsystems geliefert, um Viren nicht zu erliegen und ihren Täuschungen zu entgehen. In diesem Fall nutzt es diese speziellen Truppen von Killer-T-Lymphozyten aus.

Diese, die nicht auf die Erkennung des Cytomegalovirus durch den TCR, der keine dem „Selbst“ ähnlichen Cytomegalovirus-Proteine ​​erkennt, zählen können, haben sich mit für NK-Zellen spezifischen Rezeptoren – den Rezeptoren – ausgestattet und gewährleisten damit auch eine effektive Abwehr in Zusammenarbeit mit den Natural Killer-Zellen“.

THERAPEUTISCHE PERSPEKTIVEN FÜR ZYTOMEGALOVIRUS-PATIENTEN

Die besonderen Eigenschaften der Killer-T-Zell-Population können den Weg für neue therapeutische Strategien ebnen, die sie voll ausschöpfen, sie stärken oder ihre starke Vermehrung bei Patienten mit schweren Virusinfektionen, einschließlich COVID-19, oder mit Krebs induzieren können.“ erklärt Prof. Lorenzo Moretta, Leiter des Forschungsbereichs Immunologie am Krankenhaus Bambino Gesù.

Es ist auch möglich, seine „präventive“ Anwendung zu vermuten, um eine Reaktivierung des Cytomegalovirus zu vermeiden, die bei etwa 30 % der Fälle von immungeschwächten Patienten auftritt, beispielsweise nach einer Knochenmarktransplantation zur Behandlung schwerer Leukämie.

Erwähnenswert ist auch, dass diese „Zelltherapie“ in Kombination mit anderen Therapien, wie der Immuntherapie mit Checkpoint-Inhibitoren, zur Steigerung der Wirksamkeit eingesetzt werden kann“.

Auch die Entdeckung des Mechanismus, durch den Killer-T-Zellen in der Lage sind, mit dem Zytomegalievirus infizierte Zellen zu erkennen, obwohl sie von gesunden Zellen „maskiert“ werden, bietet auch wichtige Hinweise für die Tumorimmuntherapie.

Tatsächlich ist die Proteinstruktur (antigene) von Tumorzellen der von normalen Zellen sehr ähnlich.

Das Szenario ist also dem des Cytomegalovirus ziemlich ähnlich.

Ist die Erkennung und Abtötung von Tumorzellen durch den TCR-Sensor also nicht möglich, kann dies mit Hilfe von NK-Rezeptoren erfolgen.

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Quelle:

Agentur Dire