Die Forschungsgruppe „Neurologische B-Zell Immunologie“ beschäftigt sich primär mit der Rolle von B-Zellen bei neuro-inflammatorischen Erkrankungen des Zentralnervensystems (ZNS) wie der Multiplen Sklerose und Neuromyelitis-optica-Spektrum-Erkrankung (NMOSD). Während bei der NMOSD die Produktion von pathologisch relevanten Antikörpern gegen Aquaporin-4 Wasserkanäle eindeutig nachgewiesen werden konnte, ist die Rolle von B Zellen bei der Multiplen Sklerose aktuell noch nicht hinreichend verstanden. Durch den erfolgreichen Einsatz von B-Zell depletierenden Therapien in der Multiplen Sklerose konnte ein relevanter Einfluss von B-Zellen in der Pathogenese jedoch klar belegt werden. Ziel der Arbeitsgruppe ist es, die Rolle von B Zellen bei der Multiplen Sklerose als auch bei anderen Autoimmunerkrankungen im Detail zu verstehen. In einem interdisziplinären Ansatz wird auch untersucht, ob und in welcher Funktion B Zellen bei primär nicht-inflammatorischen Erkrankungen (z.B. Schlaganfällen, zerebrale Tumore u.a.) pathophysiologisch relevant sind.
Immunglobulin Repertoire Analyse auf Transkriptom Ebene
Mittels „next-generation“ Massensequenzierung können umfangreich Immunglobulin (Ig) Sequenzen auf Transkriptom Ebene erfasst werden. Durch bioinformatische Ansätze werden diese Immunglobulin Repertoire weiter bearbeitet und in Bezug auf z.B. Ig Subklassen, Diversität und Klonalität untersucht. Des Weiteren können Reifungsbäume erstellt werden, anhand derer auch Migrationsprozesse von B Zellen nachzuverfolgen sind.
Beispiel für einen B-Zell Reifungsbaum, bei dem eine Liquor B Zelle (blau) in direktem Bezug zu einem peripheren B Zell Cluster (rote Punkte) steht und mutmaßlich direkt von einer B Zelle im peripheren Blut abstammt. Migrationsprozesse von B Zellen zwischen z.B. Blut- und Liquor-Kompartiment können hierdurch im Detail untersucht werden.
Immunglobulin Repertoire Analyse auf Proteom Ebene
Die Immunglobulin (Ig) Fraktion wird in dieser Analyse von anderen (Serum-)Proteinen separiert, in kleine Peptid-Fragmente zerlegt und anschließend mittels Massen-Spektroskopie analysiert. Die daraus resultierenden Ig Peptid Fragmente können dann mit den Ig Transkriptom Repertoiren in spezifischen Bereichen überlappt werden, um die Dynamik zwischen B Zell Reifung und anschließender Antikörperproduktion im Detail zu untersuchen.
Überlappung zwischen Ig Transkriptom und Ig Proteom: Immunglobulin Peptide (gelb unterlegt) werden mit Ig Transkriptom Repertoiren abgeglichen und hinsichtlich Spezifität (Mutationen zur Keimbahn-Sequenz, grün markiert) untersucht. Hierdurch kann differenziert werden, in welchem Umfang zirkulierende B Zellen zur tatsächlichen Antikörperproduktion beitragen.
Einzelzell Analyse von B Zellen
Durch die Einzelzell Analyse von B Zellen können die leichte als auch schwere Immunglogulinen Kette von einzelnen B Zellen erfasst und anschließend in einem aufwändigen Verfahren rekombinante Antikörper hergestellt werden. Diese Antikörper können zum einen hinsichtlich ihres Target-Antigens untersucht werden und zudem funktionelle Aspekte erfasst werden.
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Die Projekte finden in enger Kooperation mit Herrn PD Dr. M. Krumbholz und Mitarbeitern statt.
Prof. U. Naumann: Molekulare Neuro-Onkologie Hertie Institut für klinische Hirnforschung
Dr. S. Nahnsen: Zentrum für Quantitative Biologie (QBiC)
Dr. S Autenrieth: Flow Cytometry Core Facility, Universitätsklinikum Tübingen
Dr. N. Casadei: Sequencing Core facility, Universitätsklinikum Tübingen
Internationale Kooperation:
Jeffrey Bennett und Greg Owens, Department of Neurology, University of Colorado, USA
Hertie-Zentrum für Neurologie
Hertie-Institut für klinische Hirnforschung
Abteilung Neurologie mit Schwerpunkt neurovaskuläre Erkrankungen
Hoppe-Seyler-Straße 3
72076 Tübingen
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