Verjüngungskur für das Immunsystem

Aus hämatopoetischen Stammzellen (HSC) entwickeln sich nicht nur alle zellulären Komponenten des Blutes, sondern sie erneuern sich auch ständig selbst. Dabei gibt es mindestens zwei Untergruppen von HSC, deren Verhältnis zueinander sich mit steigendem Lebensalter verschiebt. So nimmt der Anteil der sogenannten my-HSC, die vorwiegend zu myeloischen Zellen differenzieren, im Vergleich zu den sogenannten bal-HSC zu, die eine ausgewogene Produktion von lymphoiden und myeloischen Zellen sicherstellen.

Die altersbedingte Verschiebung von bal-HSC zu my-HSC resultiert in einer gesteigerten Produktion von Granulozyten und Monozyten im Knochenmark (Myelopoese), was bei älteren Menschen unter anderem zu einer verminderten adaptiven Immunität mit einem Anstieg von Entzündungen und verschiedenen myeloiden Pathologien führt.

Basierend auf diesen Erkenntnissen formulierten Forschende um Dr. Jason Ross vom Institut für Stammzellbiologie und regenerative Medizin an der Stanford University School of Medicine die Hypothese, dass sich ein gealtertes Immunsystem durch eine Korrektur der Zusammensetzung des HSC-Pools verjüngen lassen könnte. Konkret versuchten sie, durch eine Antikörper-vermittelte Entfernung (Depletion) von my-HSC in gealterten Mäusen die charakteristischen Merkmale eines jugendlicheren Immunsystems wiederherzustellen. Die Ergebnisse dieser Forschungsarbeit publizierten sie kürzlich im Fachjournal »Nature«.

Um bevorzugt den Pool der my-HSC zu verkleinern, identifizierten die Forschenden zunächst die unterschiedlichen Oberflächenmarker, die die beiden Stammzelltypen exprimieren. Die für die my-HSC spezifischen Marker steuerten sie dann mit verschiedenen Antikörpern an, um die auf diese Weise markierten Zellen durch die Effektorfunktionen der gebundenen Antikörper zu depletieren. Dabei konzentrierten sie sich auf die Oberflächenstrukturen CD150, CD62p und NEO1, die bei my-HSC im Vergleich zu bal-HSC am deutlichsten dominieren.

Ob sie den Anteil an my-HSC erfolgreich reduzieren konnten, überprüften die Forschenden anhand von Genexpressionsprofilen hämatopoetischer Stammzell-Präparationen. Diese zeigten, dass die HSC nach der Antikörperbehandlung den Gensignaturen »junger« HSC mit einem angereicherten bal-HSC-Pool entsprachen. Zudem zeigte sich, dass dieser Zustand mindestens mehrere Monate nach einer einzigen Behandlung stabil blieb.