Abstracts

Biologics
Prof. Dr. Thomas Kamradt
Sie erinnern sich möglicherweise noch an die Zeitungsschlagzeilen aus dem Frühjahr 2006:
In London war die Phase I Studie einer deutschen Biotech Firma mit einem monoklonalen
Antikörper, der gegen Rheuma und multiple Sklerose eingesetzt werden sollte, dramatisch
fehlgeschlagen. Die Probanden mussten teils wochenlang intensivmedizinisch betreut
werden. Was war geschehen? Was war schiefgelaufen? Hätte man die Ereignisse
vorhersehen oder gar verhindern können? Therapeutisch einzusetzende monoklonale
Antikörper, wie der in London getestete, gehören zur Gruppe der sogenannten „biologics“. Im
WPS „Biologics“ werden wir untersuchen, wie biologics entwickelt werden, welche
unterschiedlichen Substanzklassen es gibt und welche Chancen und Risiken sie bieten. Wir
werden die Entwicklung des in die Schlagzeilen geratenen Antikörpers nachvollziehen und
Sie werden beurteilen, ob Sie die Phase I Studie durchgeführt hätten, oder nicht.
Diabetes mellitus Typ 1
Dr. rer. nat. Sebastian Drube
Der Diabetes mellitus Typ 1 ist eine Autoimmunerkrankung bei der es zu einer TZellvermittelten Zerstörung der β-Zellen des Pankreas kommt. Dadurch kommt es zu einem
allmählichen Versiegen der Insulinproduktion. Um die weitreichenden Folgen dieser
Erkrankung zu verstehen, sollen zunächst kurz die hormonelle Regulation der
Blutglucosekonzentration und die molekularbiologischen Grundlagen der Insulinwirkung auf
die verschiedenen Organe besprochen werden. Anschließend sollen die immunologischen
Ursachen dieser Erkrankung ausführlich besprochen und geeignete Therapieansätze
aufgezeigt werden.
Gene, Mikroben und Umweltfaktoren in der
Pathogenese von Autoimmunität und Allergie
Prof. Dr. Thomas Kamradt
Viele, aber nicht alle, Autoimmunkrankheiten treten heute häufiger auf als noch vor 50
Jahren. Die Häufigkeit allergischer Erkrankungen hat ebenfalls drastisch zugenommen. Für
Autoimmunität und Allergie gibt es jeweils klare genetische Suszeptibilitätsfaktoren - deren
Häufigkeit in der Bevölkerung ändert sich allerdings nicht innerhalb weniger Generationen.
Welche Umweltfaktoren spielen also bei der Pathogenese von Autoimmunkrankheiten und
Allergien eine Rolle. Vor ca. 25 Jahren wurde die sogenannte Hygienehypothese populär,
die etwas vereinfacht aussagt, dass ein Mangel an Infektionen im Kindesalter zur Häufung
von Allergien beiträgt. Aber stimmt das? Ist das alles?
Neuere Erkenntnisse zeigen ein komplexes Zusammenspiel genetischer Faktoren mit
bestimmten Infektionen - nicht unbedingt Infektionskrankheiten! - bei der Pathogenese von
Autoimmunkrankheiten. Dabei scheint es sowohl protektive als auch pathogene
Immunantworten auf Mikroben zu geben. Aus solchen Erkenntnissen könnten sich eines
Tages möglicherweise sogar therapeutische Strategien ableiten lassen.
Nach der Teilnahme an diesem Seminar sollen Sie:
•
die epidemiologischen Zusammenhänge zwischen Infektion und Autoimmunität/Allergie
kennen.
•
die derzeit vermuteten immunologischen Mechanismen kennen, die bewirken, dass eine
Infektion protektive oder pathogene Konsequenzen hinsichtlich der späteren Ausbildung
von Autoimmunität/Allergie hat.
1 Die untersuchten Zusammenhänge sind derzeit noch längst nicht vollständig verstanden, die
vorgestellten Konzepte und Arbeiten sind cutting edge, nichts von dem, was in diesem
Seminar besprochen werden wird, ist KLAUSURRELEVANT.
Immundefekte
Dipl.-Biochem. Franziska Weber
Derzeit geht man davon aus, dass unter 1000 Menschen 1-2 mit einem gestörten
Immunsystem zu finden sind. Die angeborene Störung des Immunsystems ist unter dem
Begriff „Primärer Immundefekt (PID)“ bekannt und ist die Folge einer gestörten
Differenzierung oder Aktivierung von Komponenten des Immunsystems. Davon
unterscheiden sich die sogenannten erworbenen (sekundären) Immundefekte, welche als
Folge von Infektionen, malignen Erkrankungen oder auch behandlungsbedingt auftreten
können. Ziel dieses Seminars ist, Warnsignale, Ursachen sowie Therapieansätze
kennenzulernen. Nur bei rechtzeitiger Diagnose eines Immundefektes können irreversible
Langzeitschäden verhindert werden.
Immunologie der Sepsis
Dr. med. Katharina Ferrari-Kühne
Kann eine Infektion vom Organismus nicht auf ihren Ursprungsort begrenzt werden, können
die Reaktionen des Immunsystems auf pathogene Keime und ihre Produkte in kürzester Zeit
zur Entstehung einer Sepsis führen. Dabei kommt es zur systemischen Aktivierung
immunkompetenter Zellen und zur Ausschüttung von pro-, aber auch anti-inflammatorischen
Entzündungsmediatoren. Im Seminar werden die den Wechselwirkungen von Immunsystem
und infektiösem Stimulus zugrunde liegenden Mechanismen erläutert. Des Weiteren werden
diagnostische und therapeutische Optionen dargestellt und diskutiert.
Immune Regulation in Health and Disease
Dr. rer. nat. Upasana Kulkarni
An effective immune response is critical for defense against various pathogens. However,
excessive and/or unwanted immune responses can also lead to pathological conditions like
autoimmune diseases, allergies etc. The immune system has developed certain regulatory
mechanisms in order to induce tolerance towards self-antigens as well as to suppress the
undesirable immune responses. During the past two decades increasing amount of evidence
is mounting towards the various mechanisms developed by immune system to control its
own mode of action. In WPS ‘Immune regulation in health and disease’ we will examine the
immune regulatory cells of lymphoid and myeloid lineages that play important role in
maintenance of immune homeostasis.
Immune Response in Sepsis
Dr. rer. nat. Upasana Kulkarni
Sepsis is a complex disease involving poly(microbial) infection and a frequent cause of
mortality in most intensive care units (ICUs). The balance between pro- and antiinflammatory immune responses is critical in determining the fate of an individual in this
disease. In WPS ‘Immune response in sepsis’ we will look in depth at how various immune
cells of the innate and adaptive immune system are affected by this life-threatening disease
and the current immunotherapies being developed to combat the immune defects observed
in sepsis.
2 Komplement und Immundefekte
Prof. Dr. Peter Zipfel
Die angeborene Immunität ist ein zentrales Element des Immunsystems und ist für die
Aufrechterhaltung der zellulären Homöostase zur Abwehr von infektiösen Erregern
verantwortlich. Eine Deregulation dieser Abwehr und protektiven Immunsystem resultiert in
Erkrankungen. Diese können durch pathogene Erreger ausgelöst werden, welche die
Reaktion dieses speziellen Immunsystems unterbrechen oder deregulieren und so zur
Etablierung einer Infektion beitragen. Genetische Veränderungen in einzelnen Komponenten
dieses Immunsystems, sowie Autoantikörper, welche gegen zentrale Komponenten gerichtet
sind, können die Immunbalance dahin gehend verändern, dass sie Krankheiten verursachen,
wie z.B. C3 Glomerulopathie, Atpyisches Hämolytisch Urämisches Syndrom, sowie
Altersabhängige Makuladegeneration im Auge. In der Vorlesung wird am Beispiel des
Komplementsystems gezeigt, welches den zentralen Teil der angeborenen Immunität
darstellt, wie infektiöse Erreger dieses Abwehrsystem des Wirtes unterwandern und so eine
Infektion verursachen. Im zweiten Teil wird besprochen wie genetische Veränderungen in
einzelnen Komplementkomponenten und Regulatoren bzw. auch wie Autoantikörper, welche
gegen dieselben Komponenten gerichtet, sind zur Erkrankung in spezifischen Organen
führen. Im Ausblick wird diskutiert wie diese Kenntnisse für eine gerichtete Therapie bei den
Erkrankungen zum Wohle der Patienten genutzt werden kann.
Ko-stimulation/Ko-inhibition
Dr. rer. nat. Sebastian Drube
In vielen immunologischen Büchern, Veröffentlichungen und auch Vorlesungen ist oft von
Kostimulation / Ko-inhibition die Rede, ohne näher auf deren Wirkungsweise und biologische
Funktion einzugehen. Um zu verstehen, über welche Mechanismen ko-stimulatorische /
koinhibitorische- Signale vermittelt werden, sollen zunächst die grundlegenden Prinzipien
(Wechselwirkung zwischen T-Zell-Rezeptor-Komplex und MHC/Peptidkomplex) der T-Zell
Aktivierung behandelt werden. Schwerpunkt dieses Wahlpflichtseminars ist es, anhand
einiger ausgewählter Beispiele (CD28, CTLA-4, PD-1 und ICOS) die Wirkungsweise und die
Auswirkungen der Ko-stimulation / Ko-inhibition insbesondere auf T-Zellen näher zu
erläutern. Weiterhin soll anhand einiger Krankheitsbilder wie Transplantatabstoßung,
Autoimmun-, Krebs und Infektionserkrankungen, erläutert werden, wie solche Erkrankungen
mit Hilfe gezielter Beeinflussung von ko-stimulatorischen / ko-inhibitorischen Signalen
behandelt werden können.
Psychoneuroimmunologie
Prof. Dr. Thomas Kamradt
Haben psychische Prozesse einen Einfluss auf das Immunsystem? Können sie
möglicherweise zu Fehlfunktionen des Immunsystems führen? Und wie könnte man das
herausfinden? Wie beeinflussen Nervensystem und Immunsystem sich gegenseitig? Welche
Wechselwirkungen bestehen zwischen z.B. Schmerz und Entzündung? Warum sind
Patienten nach Schlaganfall oder Hirntrauma besonders infektionsgefährdet? Diesen Fragen
gehen wir im WPS Psychoneuroimmunologie nach.
Reproduktionsimmunologie
Prof. Dr. Udo Markert
Die Reproduktion stellt ein einzigartiges immunologisches Phänomen dar: Die zwei
genetisch unterschiedlichen Individuen Mutter und Kind leben in engster Symbiose, ohne
das gegenseitige Abstoßungsreaktionen auftreten. Gleichzeitig ist die Funktionsfähigkeit des
Immunsystems weitgehend unbeeinträchtigt. Überraschenderweise sind in der Placenta die
Natürlichen Killerzellen (NK-Zellen) am stärksten vertreten, die im übrigen Organismus ein
besonders hohes zytotoxisches Potential haben – und ihr Fehlen im „Knockout“-Mausmodell
3 ruft sogar Unfruchtbarkeit hervor. Gleichzeitig invadieren fetale Zellen (Trophoblastzellen)
ähnlich einem Tumor in die mütterliche Decidua und treten sogar mit den NK-Zellen in
direkten Kontakt. In diesem Seminar soll gezeigt werden, dass die Regeln der Immunologie
in der Schwangerschaft neu interpretiert werden müssen, und dass zahlreiche Pathologien
(z.B. Tumoren oder Parasiten) die speziellen immunologischen Mechanismen der
Schwangerschaft zu ihren Gunsten kopieren.
Signaltransduktion immunologisch relevanter Rezeptoren
Dr. rer. nat. Sebastian Drube
Zellen benötigen, um mit ihrer Umgebung in Kontakt treten zu können, Rezeptoren, mit
denen sie auf bestimmt Umwelteinflüsse reagieren können. Die Signaltransduktion spielt
dabei eine entscheidende Rolle. Dazu werden verschiedene Signalkaskaden ausgelöst, die
letztendlich das Einschalten verschiedener Gene zur Folge haben. Auch bei Immunzellen
(z.B.: B-Zellen und T-Zellen) sind solche Signalkaskaden für die Vermittlung von bestimmten
Signalen von essentieller Bedeutung. So führt zum Beispiel die Wechselwirkung des
Peptid/MHC-Komplexes (der Antigenpräsentierenden Zellen) mit dem T-Zell-RezeptorKomplex zur Aktivierung der T-Zelle. Des Weiteren spielt bei verschiedenen Erkrankungen
(z.B.: Krebs) die Fehlregulationen (z.B.: ausgelöst durch Überexpression und Mutationen von
bestimmten Signaltransduktionsproteinen) von solchen Signaltransduktionsprozessen eine
wichtige Rolle. Um ein Verständnis dafür zu bekommen, wie solche Erkrankungen durch
Fehlregulationen von Signaltransduktionswegen ausgelöst werden, ist ein grundlegendes
Wissen über die verschiedenen Signaltransduktionsprozesse essentiell. Aus diesem Grund
soll den Studenten zunächst aufgezeigt werden, wie verschiedene Signaltransduktionswege
durch die Stimulation von bestimmten Rezeptoren (u.a. T-Zell-Rezeptor; B-Zell-rezeptor und
Interleukin- Rezeptoren) vermittelt werden können. Der zweite Teil dieses Seminar
beschäftigt sich dann mit verschiedenen Erkrankungen die durch solche Fehlregulationen
ausgelöst werden können. Aufbauend auf diesem Wissen soll im Anschluss das Wirkprinzip
bereits bestehender Therapiemöglichkeiten näher erläutert werden.
Tumorimmunologie
Dipl.-Biol. Christiane Göpfert
In diesem Seminar werden verschiedene Aspekte der Tumorgenese und die bereits
erworbenen Kenntnisse bezüglich der Immunantwort gegen Tumore vertieft. Strategien, die
maligne entartete Zellen entwickeln, um einer effektiven Immunantwort zu entgehen
(´immune escape´) sollen aufgezeigt werden. Des Weiteren werden bisherige
„immunologische“ Ansätze zur Tumortherapie vorgestellt und deren Erfolgsaussichten
diskutiert.
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