Beteiligte Institute und Kliniken

Hintergrund: Die Atherosklerose als Hauptursache kardiovaskulärer Erkrankungen stellt eine dysregulierte, chronische Entzündung der Gefäßwand dar, in der inflammatorischen Zellen des angeborenen und erworbenen Immunsystems eine wesentliche Rolle zukommt. Auch bei kardialen Erkrankungen wie z.B. dem Myokardinfarkt sind die Immunzellhomöostase und pro- und anti-inflammatorische Entzündungsreaktionen von entscheidender Bedeutung für den Krankheitsverlauf und somit für die Morbidität und Mortalität der Betroffenen.

Eigene Studien: In verschiedenen präklinischen Studien hat die AG Zernecke-Madsen zum Verständnis der Atherosklerose und der Entzündungsantwort im Herzen beigetragen, indem Mechanismen der Zellrekrutierung und der Immunantwort in präklinischen Tiermodellen und translationalen Ansätzen entschlüsselt wurden (s. likationsverzeichnis). Durch Einsatz der Einzelzell-RNA-Sequenzierung (scRNAseq) wurde zur Entschlüsselung der Heterogenität von Immunzell-populationen in der Gefäßentzündung beigetragen (Zernecke et al., Circ Res 2020; Cardiovas Res 2022).

Ziele: Aufklärung der funktionellen Diversität und Plastizität von Immunzellpopulationen und ihrer Mediatoren bei kardiovaskulären Erkrankungen im Blut und Gewebe zur selektiven und stadiengerechten Diagnostik und Therapie der Atherosklerose und kardialer Umbauprozesse. Identifikation von Schlüssel-genen und Gennetzwerken, die die Zellhomöostase und das Gleichgewicht zwischen pro- und anti-inflammatorischen Funktionen steuern und kausal an kardiovaskulären Erkrankungen beteiligt sind.

Methodologie: scRNAseq (PBMC, Gewebeproben) zur Charakterisierung der individuellen Immunantwort in Patient*innen mit kardiovaskulären Erkrankungen in Korrelation mit dem klinischen Krankheitsverlauf. Präklinische genetische Mausmodelle kardiovaskulärer Erkrankungen sowie Durchflusszytometrie.

Homepage AG A. Zernecke-Madsen:  Immunzellen bei kardiovaskulären Erkrankungen

Hintergrund: Checkpoint-blockierende Antikörper zur Immuntherapie von Patient*innen mit Krebsleiden erfahren mittlerweile eine breite Anwendung in der klinischen Versorgung. Auch adoptiver Transfer von CAR-T-Zellen oder autologen tumorinfiltrierenden Lymphozyten werden vermehrt angewendet. Obwohl diese Therapieansätze eine enorme Wirksamkeit entfalten können, bleiben diese Erfolge doch häufig auf eine Minderheit der Patient*innen

Eigene Studien: Die AG Kastenmüller beschäftigt sich mit Zell-Zell Interaktionen in Geweben und benutzt zur Analyze mikroskopische Verfahren, Durchflusszytometrie als auch Einzelzell-RNA-Analytik. So konnten sie kritische Interaktionspartner sogenannter erschöpfter T-Zellen im Kontext der Checkpoint Immuntherapie aufklären (Dähling et al., Immunity 2022) und neue transkriptionelle Signalwege für Langlebigkeit von zytotoxischen CD8 T-Zellen entschlüsseln (Ataide et al., Nat Immunol. 2020). In Kollaboration haben wir aktuell die Funktionsweise von anti-tumoralen CD4 T-Zellen aufgeklärt und beschreiben therapeutische Ansätze wie man diese nutzbar machen kann (Kruse et al., eingereicht).

Ziele: Die neu gewonnen Erkenntnisse sollen nun in innovative Ansätze zur Tumor Therapie beim Menschen translatiert werden.

Methodologie: Adaptiver Transfer von Antigen-spezifischen CD4 T-Zellen in präklinischen Tiermodellen und Analyse ihrer Dynamik unter Therapie. Anwendung neue Strategien für die CAR T-Zell Therapie mit CD4+ T-Helfer-Zellen. Analyse von Patientenproben. Methodisch kommen die Durchflusszytometrie, konfokale Mikroskopie, scRNAseq sowie genetische Mausmodelle zum Einsatz.

Homepage AG W. Kastenmüller: Neue Konzepte der Immuntherapie

Hintergrund: Wirt-Pathogen-Interaktionen spielen eine entscheidende Rolle bei der Entstehung und Pathogenese von Infektionserkrankungen. Bakterielle Pathogene nutzen eine Reihe von Strategien, um sich wechselnden Umweltbedingungen anzupassen und der Immunabwehr zu entkommen. Beispielsweise wirken sogenannte regulatorische RNA-Moleküle und RNA-Bindeproteine auf der post-transkriptionellen Ebene in der bakteriellen Stressantwort und Virulenzkontrolle.

Vorherige Studien/Meilensteine, präliminäre Daten: Der Forschungsschwerpunkt der AG Sharma liegt in der Identifizierung und Charakterisierung der post-transkriptionellen Genexpressionskontrolle in der Stressantwort und Virulenz von bakteriellen Pathogenen, wie dem Magenkeim Helicobacter pylori oder dem verwandten Lebensmittelkeim Campylobacter jejuni.

Mittels genomweiter Hochdurchsatzsequenzierungsmethoden konnten beispielsweise sämtliche Genstartpunkte dieser Pathogene kartiert sowie eine Vielzahl von kleinen regula-torischen RNAs (sRNAs) oder kleinen Proteinen (< 70aa) identifiziert werden (siehe auch Publikationsverzeichnis). Hierbei konnten neue Mechanismen von sRNAs und RNA-Proteinkomplexen einschließlich des bakteriellen RNA-basierten CRISPR-Cas-Immunsystems (Dugar et al., Molecular Cell 2018) beschrieben werden und diese für neue Diagnostikmethoden verwendet werden (Jiao et al., Science 2021). Zudem werden dreidimensionale Infektionsmodelle basierend auf „Tissue Engineering“ zur Untersuchung von Wirt-Pathogen-Interaktionen entwickelt und verwendet (Alzheimer et al., 2020 PLoS Pathogens).

Ziele: Ein besseres Verständnis der zugrundeliegenden molekularen Mechanismen und Prozesse von Wirt-Pathogen-Interaktionen wird neue Ansatzpunkte für antimikrobielle Strategien aufzeigen. Die Funktionen und Mechanismen sowie zellulären Ziele und Signalwege von sRNA sind jedoch noch weitestgehend unekannt. Insbesondere soll die Rolle von sRNAs und RNA-Bindeproteinen in den pathogenen und klinisch relevanten Epsilonproteobakterien Helicobacter und Campylobacter systematisch charakterisiert werden.

Methodologie: RNA-Sequenzierung zur Genexpressionsanalyse, RIP-Seq zur Analyse von RNA-Protein-Komplexen, 3D-Infektionsmodelle basierend auf „Tissue Engineering“ zur Analyse von Wirt-Pathogen-Interaktionen und phänotypischen Analyse von Deletions- und Überexpressionsmutanten von regulatorischen RNAs oder Virulenzfaktoren, genomweite Ansätze wie Dual-RNA-seq oder Tn-seq zur Identifizierung neuer Virulenzfaktoren.

Homepage AG C. Sharma: Molekulare Mechanismen der Genexpressions- und Virulenzkontrolle bei bakteriellen Pathogenen

Hintergrund: Die Haut ist die primäre Schnittstelle des Menschen zur Umwelt, in der Milliarden Mikroorganismen (Mikrobiom) leben und auf sie einwirken. Produkte des Mikrobioms erreichen bei gestörter Barrierefunktion das Körperinnere und liefern ständig Signale für eine minderwertige Aktivierung des Immunsystems. Asthma ist eine Erkrankung von großer klinischer Bedeutung, von der etwa 15% der Kinder in Industrieländern betroffen sind. Sowohl die in der Hygienehypothese postulierte geringe Exposition gegenüber Krankheitserregern als auch die Barrierestörung der Haut, die vor allem bei Säuglingen auftritt und die das Eindringen des Mikrobioms ermöglicht, werden als mögliche kausale Faktoren für Asthma vermutet.

Eigene Studien: Die AG Gomez de Agüero beschäftigt sich mit mikrobiellen Metaboliten. Diese konnten von den Quellbakterien bis zu Wirkorganen verfolgt und ihr Einfluss auf das Immunsystem untersucht werden (Gomez de Agüero et al., Science 2016). Seit kurzem ist ein Mausmodell mit auxotrophem E. coli etabliert, um die neonatale Hautbarriere zu untersuchen. Dieses Modell rekapituliert die Merkmale einer undifferenzierten und funktionsgestörten Haut im Vergleich zur differenzierten und funktionalen Neugeborenenhaut.

Ziele: In Ermangelung einer funktionellen Hautbarriere bei Säuglingen dringen kontinuierlich mikrobielle Produkte in den Wirt ein und aktivieren das lokale und systemische Immunsystem, das zu Asthma führt. Die Identifizierung von mikrobiellen Produkten der Haut, die die dysfunktionale Hautbarriere durchdringen, diese im Körper nachzuverfolgen, ihre Auswirkungen auf das Haut- und Lungenimmunsystem zu untersuchen und ihre Rolle bei der Auslösung des Asthmas zu bestimmen, sind die Ziele dieses Projekts. Eine Nutzung klinischer Kohorten unterschiedlicher Vulnerabilität aus der Neonatologie ist gewährleistet.

Methodologie: Um die Auswirkungen von Entzündungen mit geringem Schweregrad, die durch Hautmikroben in jungen Jahren hervorgerufen werden, zu verstehen, kommen modernste gnotobiotische Maus-Modelle und mikrobiologische Methoden, Stoffwechselanalysen, Einzelzell-RNA-Sequenzierung, 16S-ribosomale RNA-Gensequenzierung sowie Mikroskopie und Durchflusszytometrie zum Einsatz.

Homepage AG Gomez de Agüero:  Interaktion von Immunsystem und Mikrobiom an der Hautbarriere als Erkrankungsauslöser

Hintergrund: Fast alle Organe und anatomischen Kompartimente „beherbergen“ gewebe-residente Lymphozyten, welche dort lokale Netzwerke ausbilden. So sind diese Zellen zum Beispiel in verschiedensten Barriereorganen wie der Haut, der Lunge und dem Darm strategisch positioniert um die Immunüberwachung und die Abwehr von Mikroben an vorderster Front zu unterstützen. Zusätzlich zu unmittelbaren immunologischen Effektorfunktionen interagieren diese Lymphozyten mit hämatopoetischen und nicht-hämatopoetischen Zellen vor Ort und tragen so zu den physiologischen Mechanismen der Gewebehomöostase, -reparatur und -barrierefunktion bei. Innate lymphoide Zellen (ILCs) scheinen sich als Teil ihrer "standardmäßigen" Entwicklung während der Ontogenese in verschiedenste Organe zu integrieren. Gewebsresidente T-Zellen hingegen können als spezialisierte Gedächtniszellen durch Infektionen oder Impfungen entstehen und dann, nach der Abheilung, vor allem in betroffenen Organen verbleiben. Unter physiologischen Bedingungen unterscheiden sich die mikroanatomischen Nichen, die Anzahl und Zelltypen in den lokalen Lymphozytennetzwerken sehr stark zwischen den verschiedenen Organen. Wissenschaftler des Instituts für Systemimmunologie erforschen, wie und wo genau sich lokale Lymphozyten-Netzwerke in den verschiedenen Geweben bilden und positionieren und welche organspezifische Funktionen sie übernehmen. Die Wissenschaftler untersuchen außerdem, mit welchen anderen Zellen des Immunsystems die lokalen Abwehrzellen interagieren, wenn es zum Beispiel während einer Infektion zur Rekrutierung von anderen Immmunzellen aus dem Blut kommt. Durch die Aufklärung der Wechselwirkungen und Funktionen dieser Zellen versuchen sie zu verstehen, wie gewebe-residente Lymphozyten zur balancierten Organfunktion, zur Immunabwehr oder aber auch zu Erkrankungen wie Entzündungen und Tumore beitragen, und wie diese Erkenntnisse Patienten helfen können.

Methodologie: scRNAseq, spatial transcriptomics und bioinformatische Analysen, Durchflusszytometrie, Multiplex konfokale Mikroskopie, sowie genetische Mausmodelle zur Visualisierung und Manipulation von Immunzellen im Gewebe.

Webseite AG G. Gasteiger: Biologie und Funktionen von geweberesidenten Lymphozyten

Hintergrund: Das humane Zytomegalievirus (HCMV) ist bei immunsupprimierten Patienten nach wie vor für schwere Komplikationen mit beträchtlicher Morbidität und Mortalität verantwortlich. Das Risiko einer HCMV-Erkrankung dieser Patienten hängt vor allem vom Ausmaß und der Komplexität der HCMV-spezifischen T- und NK-Zellantworten ab. Mittels adoptiven Transfers HCMV-spezifischer T-Zellen lässt sich die gegen HCMV gerichtete Immunrekonstitution nach Transplantation verbessern. Mit den derzeitigen Methoden und Verfahren kann die HCMV-gerichtete Immunantwort allerdings nicht ausreichend erfasst werden. Immuntherapeutische Strategien sind daher bisher nur bei sehr wenigen Patienten einsetzbar.

Eigene Studien: Mittels systembiologischer Analysen konnte die AG Dölken zeigen, dass HCMV erheblich mehr virale Proteine und Polypeptide exprimiert als bisher angenommen (Erhard et al., Nat Methods, 2018). Zudem wurde eine neue, zeitlich hochauflösende Methode zur Einzelzell RNA Sequenzierung (scSLAM-seq) entwickelt, mit der sich über metabolische RNA Markierung und chemische Nukleotidkonvertierung transkriptionelle Veränderungen in zentausenden von Zellen für tausende von Genen präzise verfolgen lassen (Erhard et al., Nature, 2019). Im Rahmen der zweiten Förderungsphase der DFG-Forschergruppe (FOR 2830) arbeitet die AG in Kooperation mit der Medizinischen Klinik II an der Entwicklung neuer Konzepte zur zellulären Immunkontrolle von Zytomegalievirusinfektionen. Ein Schwerpunkt der aktuellen Arbeiten ist hierbei die Untersuchung zelltypspezifischer viraler Genexpression sowie deren Auswirkungen auf MHC-I Präsentation und die immunologischer Kontrolle der Infektion. 

Ziele: Ziel dieses Projekts ist es, ein besseres Verständnis für HCMV-Infektionen bei hämatoonkologischen Patienten zu erlangen. Langfristiges Ziel ist die Verbesserung des Monitoring und der Therapie HCMV-vermittelter Komplikationen bei Patienten nach Stammzelltransplantation oder anderen Interventionen. Auch andere klinisch relevante Viren wie EBV, Adenoviren oder Noroviren sollen perspektivisch untersucht werden.

Methodologie/Arbeitsplan: Identifizierung neuer HCMV-spezifischer T-Zell-Epitope für häufige HLA-I-Haplotypen mittels Ribosome Profiling bzw. HLA-I/II-Ligandomanalysen (Proteomics). NGS-basierte Bestimmung von Größe und Breite des virusspezifischen T-Zell-Repertoires des T-Zell-Rezeptors. Korrelation der Virus-Epitop- und T-Zell-Rezeptor-Repertoire-Analysen mit dem Risiko einer HCMV-Reaktivierung und Erkrankung zur Identifizierung von Epitopen mit Bedeutung für die Virus/HCMV-Immunkontrolle. Die AG Dölken verfügt zusätzlich über Expertise auf dem Gebiet komplexer Methoden wie ATAC-seq, CHiPmentation, RNA-seq, TSS profiling, sowie dem metabolischen Markieren von RNA (4sU-seq, (sc)SLAM-seq (Erhard et al., Nature, 2019). Ein Zugang zu klinischen Kohorten (z.B. Kinderonkologie) ist gewährleistet.

Webseite AG Dölken:  Neue Konzepte für HCMV-spezifischer Immuntherapien

Hintergrund: Für die personalisierte Immuntherapie ist die Ermittlung eines individuellen Antigenprofils auf primären Gewebebiopsien unabdingbar. Derzeit befinden sich zahlreiche Immuntherapeutika wie bspw. bispezifische Antikörper oder zelluläre Therapien in der Entwicklung, die gegen verschiedene Oberflächenantigene zur Behandlung von Tumoren oder entzündlichen/autoimmunen Erkrankungen gerichtet sind. Die derzeit in den Kliniken etablierten immunhistochemischen Färbereaktionen für Gewebeschnitte (IHC) und durchflusszytometrischen Verfahren (FACS) sind jedoch in ihrer Empfindlichkeit begrenzt und nicht für eine quantitative Erfassung weniger Antigenmoleküle pro Zelle geeignet.

Eigene Studien: Die in der AG Sauer entwickelte einzelmolekülempfindliche Super-Resolution-Mikroskopie-Methode dSTORM (Heilemann et al., Angew Chem Int Ed., 2008) kann eine wichtige diagnostische Lücke schließen und eine neue Plattform für einen personalisierten Ansatz bieten, indem der Expressionsgrad von Antigenen auf Gewebeproben quantitativ mit höchster Empfindlichkeit erfasst wird. Während IHC und FACS nur eine limitierte Empfindlichkeit besitzen, kann dSTORM die Expression von wenigen Antigenen pro Zelle sicher nachweisen (Nerreter et al., Nat Comm., 2019; Jetani et al., Blood 2021). Durch diese hochempfind-lichen bildgebenden Mikroskopiemethoden kann ebenso die Effizienz von Therapien optimiert und damit das Nebenwirkungsrisiko reduziert werden.

Ziele: Der quantitative und sensitive Nachweis der Antigenexpression mit molekularer Auflösung zur Antigendefinition und klinischen Behandlungs-steuerung.

Methodologie: Ermittlung des Expressionsprofils verschiedener Target-Antigene auf z.B. Tumorzellen mit Hilfe der Einzelmolekül-empfindlichen dSTORM-Methode.

Webseite AG Sauer: Super-Resolution-Mikroskopie (dSTORM) und Rezeptor- Quantifizierung

Hintergrund: Fehlgeleitete Differenzierungsentscheidungen von Gewebezellen oder geweberesidenten Immunzellen stellen eine wichtige Ursache von Erkrankungen dar. Ein detailliertes Verständnis der Mechanismen zur Kontrolle von Zelldifferenzierung durch hochauflösende Analyse der Zellzustände im Gewebeverbund sowie der direkten molekularen Wechselwirkungen von Zellen in lokalen Nischen ist erforderlich, um eine systemweite Charakterisierung von Gewebeveränderung zu erlangen.

Moderne Technologien der quantitativen Einzelzell-Biologie, wie beispielsweise scRNAseq und spatial transcriptomics erlauben die Messung von Zellzuständen und deren Ko-Lokalisierung im Gewebeverbund, und maßgeschneiderte Methoden des maschinellen Lernens und der künstlichen Intelligenz ermöglichen die Analyse derartiger multimodaler Daten.

Eigene Studien: Die AG Grün hat in der Vergangenheit eine Vielzahl neuer bioinformatischer Methoden zur Analyse von Einzelzelldaten entwickelt (Grün et al., Nature 2015; Cell Stem Cell 2016; Nat Methods 2020) (Herman et al., Nat. Methods 2018) und mit Hilfe dieser Algorithmen Differenzierungsprozesse von Stamm- und Immunzellen charakterisiert. Hierbei ist die Arbeit der Gruppe auf Differenzierungs-prozesse von hämatopoetischen Stammzellen und Immunzellen im Knochenmark und in peripheren Geweben fokussiert (Herman et al., Nat. Methods 2018; Sagar et al., EMBO J. 2020; Zeis et al., Immunity 2020). Ein weiterer Fokus liegt auf der Analyse von Zelldifferenzierung und Gewebearchitektur in der Leber (Aizarani et al., Nature 2019), da es sich um ein Organ mit hoher zellulärer Plastizität und regenerativen Fähigkeiten handelt, was durch komplexe Interaktionen von Immun- und Gewebezellen reguliert wird.

Ziele: Durch systemweite, räumlich aufgelöste Messungen von Zelltypen im Gewebeverbund und über molekulare Ebenen hinweg soll ein tiefgreifendes Verständnis krankheitsbedingter Gewebeveränderungen erlangt werden. Insbesondere soll die Rolle der Knochenmarksnische in der Leukämie und nach erfolgten Therapiemaßnahmen im Laufe der Geweberegeneration untersucht werden. Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der Erforschung der Rolle von Wechselwirkungen zwischen Immunzellen und Lebergewebezellen in der Entstehung von Lebererkrankungen, wie beispielsweise Leberfibrose, hepatozellulärem Karzinom und Cholestase.

Methodologie: Es werden Mikroskopie-basierte Methoden der hochauflösenden räumlichen Transkriptomik mit Einzelzell-Sequenzierung integriert, um molekulare Prozesse der Gewebeveränderungen während der Krankheitsentwicklung und der Regeneration zu verstehen, und daraus neuartige Therapieansätze abzuleiten. Zur funktionalen Validierung nutzt die Arbeitsgruppe Mausmodelle sowie in vitro-Systeme, wie beispielsweise Leber-Organoide. Zur Datenanalyse entwickelt die Gruppe maßgeschneiderte Algorithmen des maschinellen Lernens und nutzt mathematische Modellierung.

Webseite AG Grün: Computational Biology of Spatial Biomedical Systems

Hintergrund: Hämatologische Neoplasien wie das Multiple Myelom sind durch ausgeprägte Tumorheterogenität gekennzeichnet und häufig sind es Subklone oder sogar nur einzelne Zellen, die eine Tumortherapie überleben und letztlich zum Krankheitsrückfall führen. Innovative Immuntherapien wie CAR-T-Zellen zeigen auch bei intensiv vorbehandelten Patienten hohe Ansprechraten und können offensichtlich einen großen Teil der Tumorheterogenität eliminieren. Dennoch sind auch diese neuen Therapieverfahren für eine Mehrzahl der Patienten nicht kurativ und Betroffene erleiden auch weiterhin Rezidive. Die zugrundeliegende Tumorevolution ist unvollständig verstanden und Gegenstand unserer Forschungsbemühungen.

Eigene Studien: Mithilfe von Einzelzell-RNA-Sequenzierung (scRNAseq) und Ganzgenom-sequenzierung (WGS) konnten wir bereits zur Aufklärung von Resistenzen gegenüber CAR-T-Zellen beitragen (Da-Via et al., Nat Med. 2021). Darüber hinaus haben wir die Evolution des Multiplen Myeloms unter konventioneller Chemotherapie mit großer Detailtiefe entschlüsselt und gezeigt, dass eine einzige residuale Tumorzelle nach Chemotherapie ausreicht, um ein Rezidiv zu verursachen (Rasche et al., Nat Comm. 2022). Wir arbeiten ausschließlich mit primären Patientenproben. Zuletzt haben wir spatial transcriptomics in unserer AG etabliert.

Ziele: Die Bedeutung der Tumorheterogenität in der Ära hochaktiver T-Zell-basierter Immuntherapien zu entschlüsseln, neue diagnostische Verfahren zu evaluieren und neue Biomarker für die CAR-T-Zell-Therapie zu entdecken, sind die wichtigsten Ziele der AG.

Methodologie: scRNAseq, WGS und räumliche Transkriptomik (10 x spatial transcriptomics) zur Beschreibung von Tumorheterogenität vor- und nach CAR-T-Zell-Therapie beim Multiplen Myelom und anderen hämatologischen Neoplasien.

Webseite AG Rasche: Tumorevolution und Resistenzmechanismen in der Ära von CAR-T-Zellen bei hämatologischen Neoplasien

Hintergrund: Die Vorhersage des Ausgangs einer viralen oder bakteriellen Infektion bleibt eine große Herausforderung. Wie sich bei der COVID-19-Pandemie gezeigt hat, entwickeln die Patienten ein breites Spektrum von Symptomen, das von geringer Symptomatik bis hin zum schweren akuten Atemnotsyndrom (ARDS) mit Lungenfibrose reicht. Auf zellulärer Ebene rufen Wirt und Krankheitserreger selbst innerhalb desselben Gewebes eine enorme Heterogenität der Wechselwirkungen hervor, und das Versagen der Krankheit beruht auf der Unfähigkeit, eine Untergruppe von Krankheitserregern zu kontrollieren. Um eine solche Komplexität zu entwirren, bieten einzellige Ansätze die ideale Auflösung, da sie ein komplexes Bild von Infektionen entschlüsseln können.

Eigene Studien: Die AG Saliba entwickelt und kombiniert in vitro und in vivo scRNAseq, um die zelluläre Organisation von Infektionsherden und ihre funktionellen Folgen für den Ausgang der Infektion zu entschlüsseln. Die Gruppe leitete ein großes Konsortium zur Entschlüsselung des zellulären Pathomechanismus von schwerem COVID-19 im Blut und in der Lunge unter Verwendung von Einzelzell-RNA-seq (Schulte-Schrepping et al., Cell 2020; Wendisch et al., Cell 2021). Darüber hinaus hat die AG Saliba wichtige neuartige Technologien entwickelt, um Infektionsprozesse auf der Einzelzellebene bis hin zum Einzelbakterium zu verfolgen (Erhard et al., Nature 2019; Imdahl et al., Nature Microbiology 2020).

Ziele: Ob ein Wirt die Ausbreitung eines Krankheitserregers eindämmt oder ob Teilmengen von Krankheitserregern der Immunüberwachung des Wirts entgehen, ist nach wie vor nur unzureichend bekannt. Mithilfe hochauflösender Analysen will die AG Saliba das Verhalten von Zellen vorhersagen und genregulatorische Netzwerke entschlüsseln, die infektiösen Prozessen zugrunde liegen.

Methodologie: scRNAseq, spatial transcriptomics und RNA-Imaging um die Zählung der RNA-Transkripte zu erfassen, die in einem Wirt und einem Pathogen exprimiert werden. Weitere zeitliche Einzelzellanalysen unter Verwendung von RNA-Stoffwechselmarkierung bieten Einblicke in den Lebenszyklus einer Zelle.

Webseite AG Saliba:  Cellular behavior and gene regulatory networks underlying infectious processes.