Autor im Rampenlicht: Reifung dendritischer Zellen durch Sialidasen-basierte enzymatische Behandlung der Zelloberfläche

Der Forschungsschwerpunkt der Glykoimmunologie-Gruppe ist die Untersuchung der Rolle der Glykan-Immunologie bei der menschlichen Gesundheit und Krankheit. Diese Forschung zielt darauf ab, biologische Mechanismen, die durch Glykosylierungen moduliert werden, zu entwirren und neue Glykan-basierte Therapien für Krebs und angeborene Störungen der Glykosylierung zu entdecken. Unser Fokus lag auf sialylierten Glykanen, die die Funktion relevanter Moleküle beeinflussen, insbesondere während der Reaktion.

Wir entwickelten Technologien zur Veränderung des Sialinsäuregehalts und eine multimodale Plattform für die Hochdurchsatzauflösung von Glykan-bindenden Proteinen mit potenziellen klinischen Anwendungen. Um die Forschung auf diesem Gebiet voranzutreiben, verwenden wir verschiedene Technologien wie Glykanprofilierung, Selektion oder Antikörperfärbung, Massenspektrometrie und Immunhistochemie, In-vitro-Assays mit Zelllinien als Krankheitsmodelle, Sialinsäuregehaltsmanipulationen durch enzymatisches und metabolisches Engineering. Die aktuellen experimentellen Herausforderungen beziehen sich auf das Verständnis der komplexen Wechselwirkungen zwischen sialylierten Glykanen und Lektinen.

Bei verschiedenen Immunantworten gibt es Mechanismen und funktionelle Konsequenzen. Die Sialinsäure moduliert die Potenz der dendritischen Zellen und den MHC1-Umsatz. Diese Entdeckung deckte neue biologische und pathologische Mechanismen auf und entwickelte innovative Therapien.

Außerdem wurden neue Immunwege und Ansätze für deren therapeutische Modulation identifiziert. Eines der Probleme bei der Ex-vivo-Produktion von aus menschlichen Monozyten gewonnenen dendritischen Zellen für therapeutische Zwecke ist ihre Unfähigkeit, vollständig zu reifen. Dieses Protokoll zeigt, dass die Reifung von DCs durch enzymatische Behandlung der Zelloberfläche mit Sialidasen erreicht werden kann, während die Zelllebensfähigkeit erhalten bleibt.

Diese Methode ist kostengünstig und zeitsparend. Im Vergleich zu Sialinsäure-Stoffwechselinhibitoren bietet die Sialidase-Behandlung eine schnelle, wirksame Methode zur Entfernung von Sialinsäuren auf der Zelloberfläche bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Zelllebensfähigkeit. Das Verständnis der Rolle des Sialinsäuregehalts in Glykanen schafft ein gewisses Bewusstsein für die Bedeutung dieses Glykans bei Krebs und wird die Identifizierung neuer Krankheitsmechanismen und Neuropath-Strategien fördern.