Wenn Krankheitserreger in den Körper eindringen, merkt sich unser Immunsystem charakteristische Bestandteile der Erreger und bildet Gedächtniszellen, die bei einem erneuten Kontakt schnell reagieren können. Allerdings löst dieses Immungedächtnis bei manchen Menschen eine viel stärkere Abwehr aus als bei anderen. Das Verbundprojekt MARITH (Mapping Recall Immunity in Human Tonsil Organoids Across Viral Histories) zielt darauf ab, die zugrundeliegenden Mechanismen genauer zu verstehen. Dazu möchten die Forschenden Organoide aus Zellproben von Rachenmandeln (Tonsillen) von Spender:innen herstellen. An diesen Mini-Organen untersuchen sie, wie sich das menschliche Immunsystem an frühere Kontakte mit Viren erinnert. Derzeitige Erkenntnisse über das Immungedächtnis basieren vor allem auf Analysen von Blutproben und Tiermodellen. Obwohl diese Ansätze bereits wichtige Erkenntnisse geliefert haben, spiegeln sie nicht genau wider, was in den Schleimhäuten geschieht, über die viele Krankheitserreger in den Körper gelangen.
Durch ihre Lage im vordersten Bereich der Atemwege sind die Rachenmandeln besonders häufig Viren ausgesetzt, die über die Luft und Tröpfchen übertragen werden. Dadurch beherbergen sie B- und T-Gedächtniszellen, die bei früheren Kontakten mit Krankheitserregern wie SARS-CoV-2, saisonalen Coronaviren sowie Masern- und Mumpsviren gebildet wurden, und spielen somit eine wichtige Rolle für die Erkennung eintretender Viren. „Ich freue mich sehr über die Förderung dieses Projektes, denn die Rachenmandeln sind ein ideales Gewebe, um wichtige Aspekte der menschlichen Immunantwort zu untersuchen“, sagt Dr. Kristin Metzdorf, stellvertretende Leiterin der Abteilung „Innovative Organoid-Forschung“ am HZI. „Aus Mandelgewebe können wir Organoide züchten, die zentrale Eigenschaften ihrer natürlichen Umgebung widerspiegeln und funktionelle Immunzellpopulationen enthalten.“ Das Projekt wird mit insgesamt 100.000 Euro gefördert. Partner sind das HZI (50.000 Euro), das MRC–University of Glasgow Centre for Virus Research (30.000 Euro) und die Medizinische Hochschule Hannover (20.000 Euro).
Das zweite geförderte Verbundprojekt – ViReST (Mapping Viral Replication Sites in the Respiratory Tract to Predict Disease Severity and Transmission) – untersucht die Orte der Virusvermehrung bei Atemwegsinfektionen und deren Einfluss auf die Übertragung der Viren. Wie schwer die Symptome bei einer viralen Atemwegsinfektion ausfallen, hängt stark davon ab, wie tief die Viren in die Atemwege eindringen und wo sie sich vermehren. Viren wie SARS-CoV-1 oder H5N1-Influenzaviren infizieren vor allem die unteren Atemwege und führen oft zu schweren Erkrankungen, während zum Beispiel saisonale Coronaviren eher auf die oberen Atemwege beschränkt sind und mildere Symptome auslösen. Ort und Schwere der Infektion haben zudem einen Einfluss auf das von den Schleimhäuten gebildete Sekret und damit auch auf die Beschaffenheit von Tröpfchen, die beim Atmen, Sprechen oder Husten entstehen und am häufigsten zur Übertragung von Viren führen. Ein weiterer Übertragungsweg ist der direkte Kontakt mit Körperflüssigkeiten. „Die genauen mechanistischen Zusammenhänge zwischen dem Ort der Virenvermehrung, der Virulenz – also der krankmachenden Wirkung der Viren – und der Übertragung sind bislang noch nicht aufgeklärt“, sagt Dr. Julia Port, Leiterin der Forschungsgruppe „Transmissionsimmunologie“ am HZI. „Im Projekt ViReST möchten wir daher untersuchen, ob Vermehrungsmuster der Viren einen Einfluss auf ihre Virulenz haben und inwieweit sich zoonotische Viren nach dem erstmaligen Überspringen vom Tier auf den Menschen an die oberen Atemwege anpassen müssen, um eine Mensch-zu-Mensch-Übertragung zu erreichen.“
Auch das Projekt ViReST wird jetzt mit insgesamt 100.000 Euro gefördert, wovon 37.000 Euro ans HZI gehen. Weitere Partner sind das MRC–University of Glasgow Centre for Virus Research (50.000 Euro) sowie die Technische Universität Braunschweig (13.000 Euro) mit Prof. Melanie Brinkmann, die auch am HZI eine Forschungsgruppe leitet. Das Verbundprojekt ist zudem Bestandteil des Ecoversity-Programms der Technischen Universität Braunschweig.
