Virale Immunologie

Unsere Arbeit gliedert sich in vier zentrale Forschungsschwerpunkte:

CMV-Impfstoffplattformen der nächsten Generation und Bioprozessierung

Wir nutzen die einzigartigen immunbiologischen Eigenschaften des Cytomegalievirus, um hochwirksame, langanhaltende Impfstoffe gegen respiratorische Krankheitserreger zu entwickeln. Ein Schwerpunkt dieser Arbeit ist unser Impfstoffkandidat gegen das Respiratorische Synzytial-Virus (RSV), der über unsere Spin-off-Initiative ENDURIVAC in Richtung klinischer Studien vorangetrieben wird. Parallel dazu entwickeln wir auch Impfstoffkandidaten gegen Influenza. Um diese Entdeckungen in die Praxis umzusetzen, optimiert unser Team aktiv die Produktionsstrategien in der Zellkultur, und verfeinert gleichzeitig Standardanalysen, um eine außergewöhnliche Präzision bei der Virusquantifizierung zu erreichen.

Virale Latenz, zelluläre Reservoirs und mukosale Immunität

Das Cytomegalievirus etabliert eine lebenslange Latenz, verändert die Immunlandschaft des Wirts grundlegend und erfordert aus Sicht der Wissenschaft ein tiefgreifendes Verständnis dafür, wo sich das Virus versteckt und wie es die regionale Immunität prägt. Wir untersuchen systematisch die spezifischen zellulären Nischen, in denen das latente humane CMV (HCMV) beheimatet ist, und gehen dabei über traditionelle Monozyten-Reservoirs hinaus, um die Rolle von Stromazellen und alternativen Zelltypen in verschiedenen Geweben zu charakterisieren. Darüber hinaus untersuchen wir, wie diese persistierenden latenten Infektionen das Immunsystem des Wirts sowohl systemisch als auch an den Schleimhautoberflächen prägen. Konkret untersuchen wir die Bildung und Aufrechterhaltung von gewebespezifischen Gedächtnis-T-Zellen (Trm) in der Lunge, die als vorpositionierte lokale Wächter fungieren und in der Lage sind, einen schnellen, frühzeitigen Kreuzschutz gegen heterologe respiratorische Bedrohungen, einschließlich COVID-19, zu bieten.

Hochdurchsatz-Funktionsassays und Patient:innenüberwachungsplattformen

Um Laborergebnisse direkt in klinischen Nutzen umzusetzen, entwickeln wir dynamische Assaysysteme, die eine funktionelle Echtzeit-Bewertung antiviraler Immunantworten ermöglichen. Wir haben ARMATA (Assay for Rapid Measurement of Antiviral T-cell Activity) etabliert, eine Plattform zur Lebendzell-Bildgebung, die mithilfe automatisierter Fluoreszenzmikroskopie quantifiziert, wie CD8-T-Zellen eine HCMV-Infektion in Echtzeit kontrollieren. Wir haben dies inzwischen zu ARMADA (Antiviral Response Monitoring Assay for Dynamic Analysis) erweitert, einer umfassenden translationalen Plattform, die die gesamten PBMC-Populationen von Transplantationsempfänger:innen einbezieht. Durch die Kombination von longitudinalen Patient:innenproben mit Echtzeit-Bildgebung können wir komplexe, patient:innenspezifische Immunität analysieren und individuelle Unterschiede bei der Viruskontrolle abbilden.

Antigenkartografie, Immunflucht und postvirale Pathogenese

Wir verfolgen die Virusevolution in Echtzeit, um vorherzusagen, wie Mutationen die Abwehr des Wirts umgehen, und untersuchen gleichzeitig die schwächenden, langfristigen systemischen Folgen von Virusinfektionen. Unsere Gruppe nutzt pseudovirale Systeme für mehrere Pathogene, darunter SARS-CoV-2, Flaviviren und CMV, um die sich entwickelnde Landschaft neutralisierender Antikörper zu quantifizieren. Mithilfe von Antigenkartografie und fortschrittlichem Reverse-Mutations-Scanning visualisieren wir systematisch Antigenabstände und identifizieren die genauen strukturellen Epitope, die die Immunflucht vor polyklonalen Seren und therapeutischen Behandlungen antreiben. Diese strukturelle Arbeit liefert direkte Erkenntnisse für unsere Forschung zu postviralen Zuständen, insbesondere Long COVID. Wir untersuchen aktiv die Mechanismen hinter postakuten Folgeerkrankungen und konzentrieren uns dabei darauf, wie Virusinfektionen systemische Entzündungen auslösen und in das zentrale Nervensystem vordringen, um über die Mikroglia im Gehirn Neuroinflammation zu verursachen. Gleichzeitig evaluieren wir, wie eine vorherige Impfung diese langfristigen neurologischen Folgen beeinflusst.