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Fiamma Berner und Dr. David Bomze haben am 6. Februar 2020 den Pfizer Forschungspreis in der Kategorie "Onkologie" erhalten. Die beiden jungen Wissenschaftler arbeiten am Medizinischen Forschungszentrum im Labor Experimentelle Dermatologie unter der Leitung von Prof. Dr. Lukas Flatz.
In ihrem Forschungsprojekt haben die Wissenschaftler autoimmune Nebenwirkungen bei Checkpoint Inhibitoren untersucht.
Immuncheckpoints sind wichtige Kontrollzentren des Immunsystems. Sie verhindern im gesunden Körper eine Autoimmunreaktion, bei der sich Lymphozyten gegen das körpereigene Gewebe richten. Allerdings werden Immuncheckpoints von manchen Tumoren zu deren Vorteil manipuliert, so dass diese sich der Zerstörung durch T-Zellen entziehen. Seit einigen Jahren ist man in der Lage, mit Immuncheckpoint-Inhibitoren diese «Bremse des Immunsystems» zu lösen und damit die spezifische Bekämpfung des Tumors anzuschieben - ein Durchbruch, der 2018 mit dem Nobelpreis belohnt wurde.

Allerdings ist die Checkpoint-Hemmung oft mit bislang kaum verstandenen autoimmunen Nebenwirkungen verbunden. Das Forschungsteam um Fiamma Berner, David Bomze und Lukas Flatz haben sich dieser Problematik erstmals mit einer umfassenden Studie angenommen. Ihr Ziel war es, bei Lungenkrebspatienten mehr über die Mechanismen dieser spezifischen Nebenwirkungen zu erfahren.

Für das Projekt fokussierten die Forschenden auf die Autoimmuntoxizität der Haut. Tatsächlich fanden sie, dass sich die Autoimmun-T-Zellen beim nicht-kleinzelligen Lungenkarzinom gegen Eigen-Antigene richten, die sowohl auf dem Tumor als auch auf der Haut sitzen. Dadurch wird der Tumor zwar zurückgedrängt, gleichzeitig entwickeln sich unerwünschte Nebenwirkungen. Auch eine weitere Beobachtung könnte mit dieser neuen Erkenntnis zu erklären sein: Je besser die Immuntherapie gegen den Krebs wirkt, desto stärker sind auch die Autoimmuntoxizitäten in anderen Organen. Die Wissenschaftler hoffen, dass die Identifikation solcher Eigen-Antigene auf T-Zellen eine Vorhersage über die Wirksamkeit bestimmter Behandlungen zulassen und gleichzeitig eine Prognose über das Risiko für die Entwicklung solcher Autoimmunreaktionen erlauben.

Zudem helfen die Studienergebnisse, die Entstehung von Autoimmuntoxizität bei Lungenkrebspatienten zu verstehen, welche durch Immuncheckpoint-Inhibitoren ausgelöst wird.

Der Europäische Forschungsrat (ERC) fördert Projekte mit Pioniercharakter aus allen wissenschaftlichen Disziplinen. Der Forschungsgruppe um Prof. Dr. Burkhard Ludewig wurde in diesem hochkompetitiven Wettbewerb ein Förderbeitrag von knapp 2.5 Millionen Euro zugesprochen. Im geplanten fünfjährigen Projekt sollen die molekularen und immunologischen Prozesse bei der Herzmuskelentzündung untersucht werden.

Dr. Veronika Nindl, Dr. Cristina Gil Cruz und Dr. Christian Pérez Shibayama haben im Januar 2021 den Pfizer Forschungspreis in der Kategorie "Infektiologie, Rheumatologie und Immunologie" erhalten.
Die drei jungen Wissenschaftler führten ihre Forschungsarbeiten am Institut für Immunbiologie unter der Leitung von Prof.Dr. Burkhard Ludewig aus. Sie konnten in ihrer Arbeit zeigen, dass Darmbakterien eine Herzmuskelentzündungen fördern können.

Eine Herzmuskelentzündung oder Myokarditis ist eine Herzerkrankung, die bei einem Teil der Betroffenen zu einer schwerwiegenden Kardiomyopathie mit Herzschwäche führen kann. Während einer Myokarditis kommt es zu einer Aktivierung des Immunsystems, bei dem sich vor allem die beiden T-Helferzelltypen TH1 und TH17 gegen ein bestimmtes Protein richten. Allerdings sind die Mechanismen, welche die schädliche Wirkung der herzspezifischen T-Zellen regeln, bislang nicht ausreichend bekannt.

Cristina Gil-Cruz, Christian Perez-Shibayama und Veronika Nindl wollten diesen Mechanismen auf den Grund gehen. Wäre es möglich, dass eine Verbindung zwischen der Darmflora (auch Mikrobiom genannt) und dem Auftreten entzündlicher Herzerkrankungen besteht? Tatsächlich wurde in den vergangenen Jahren in vielen Studien deutlich, dass die Bakterienflora im Darm einen grossen Einfluss auf viele Prozesse im menschlichen Körper nimmt.

Die St. Galler Forschungsgruppe untersuchte dazu Mäuse, bei denen sich spontane Autoimmun-Herzmuskelentzündungen entwickeln und hielten sie dazu entweder in einer normalen oder in einer keimfreien Umgebung. Anhand genetischer Sequenzierung des Mikrobioms der Mäuse und weiterer Untersuchungen mit bioinformatischen Methoden wurde deutlich, dass vor allem die Bakteriengattung Bacteroides für Eiweissmoleküle verantwortlich ist, die Herzerkrankungen fördern. Umgekehrt reduzierte eine gegen Bacteroides gerichtete Antibiotika-Behandlung die Aktivität der herzschädigenden T-Zellen bei diesen genetisch anfälligen Mäusen und bewahrte sie vor dem entzündlichen Herztod. Danach untersuchten sie die T-Zellantworten gegen diese mikrobiellen und herzspezifischen Peptide bei Patienten mit Myokarditis: Es zeigte sich, dass Patienten mit bestimmten Genvarianten besonders stark auf solche Bakterienproteine reagieren und damit möglicherweise anfälliger für die Entwicklung von Herzmuskelentzündungen sind.

Diese Erkenntnisse von Cristina Gil-Cruz, Christian Perez-Shibayama und Veronika Nindl über die Hemmung von herzschädigenden T-Zellen durch eine Veränderung des Mikrobioms könnte helfen, einen Therapieansatz für die Behandlung der entzündlichen Kardiomyopathie zu finden.

Forschende am Kantonsspital St.Gallen (KSSG) haben einen neuen Risikofaktor bei Patienten mit Herzmuskelentzündung identifiziert. Wie das renommierte Wissenschaftsmagazin Science der Amerikanischen Gesellschaft zur Förderung der Naturwissenschaften (AAAS) in der Ausgabe vom 15. November 2019 berichtet, verstärken eigentlich harmlose Darmbakterien gefährliche Entzündungsprozesse im Herz. Diese neuen Erkenntnisse ermöglichen erstmalig den Einsatz von gezielten Therapieansätzen bei dieser nicht selten tödlich verlaufenden Erkrankung.