Ivana Franke

 

Avrion Mitchison Preis 2010

Dr. Edda Schulz

Institut Curie, Paris

"Sequential polarization and imprinting of type 1 T helper lymphocytes by interferon-gamma and interleukin-12"

 

Dr. Edda Schulz studierte Biochemie an der Eberhard-Karls-Universität in Tübingen. Von 2005 bis 2009 promovierte sie bei Prof. Thomas Höfer an der Humboldt-Universität zu Berlin und bei Prof. Andreas Radbruch am Deutschen Rheumaforschungszentrum in Berlin zum Thema „Experimentelle und Mathematische Analyse regulatorischer Netzwerke in T-Helfer-Lymphozyten“. 2008 absolvierte sie einen Forschungsaufenthalt an der Harvard Medical School, Boston, USA. Seit 2010 ist sie Postdoc in der Arbeitsgruppe Gruppe „Mammalian Developmental Epigenetics“ am Institut Curie in Paris.

Dr. Edda Schulz erhält den Avrion-Mitchison-Preis 2010 des Deutschen Rheumaforschungszentrums in Berlin. Anlässlich der Preisverleihung am 30. November spricht sie zum Thema: „Sequential polarization and imprinting of type 1 T helper lymphocytes by interferon-gamma and interleukin-12“.

Schulz über die Forschungsarbeit:
„Mit Hilfe eines systembiologischen Forschungsansatzes wurde gezeigt, dass die Entstehung von T-Helfer-Typ-I-Zellen (Th1) in mehreren Schritten abläuft. Auf eine initiale Polarisierungsphase folgt die Differenzierungsphase, während der die Zellidentiät festgeschrieben wird. Da chronisch aktivierte Th1-Zellen eine wichtige Rolle in vielen rheumatischen Erkrankungen spielen, ist ein besseres Verständnis der molekularen Mechanismen, die die Entstehung dieser Zellen kontrollieren, eine Voraussetzung, um gezielt neue Therapien entwickeln zu können.

T-Helfer-ZellenTyp-I (Th1) spielen eine zentrale Rolle in der Immunabwehr intrazellulärer Erreger. Ihre fehlgeleitete Entstehung und Aktivierung trägt jedoch auch maßgeblich zu Autoimmunerkrankungen bei. Die Signale und Transkriptionsfaktoren, die die Differenzierung von Th1-Zellen steuern, wurden bereits vor langer Zeit entdeckt, ihre genaue Rolle jedoch blieb unklar. So war bekannt, dass Expression des sogenannten Th1-Master-Transkriptionsfaktors T-bet durch das Zytokin Interferon-gamma (IFN-gamma) induziert wird. Paradoxerweise ist IFN-gamma allein jedoch nicht in der Lage, Th1-Differenzierung auszulösen, dafür wird ein weiteres Zytokin, Interleukin-12 (IL-12), benötigt. Obwohl die Regulation der beteiligten Zytokine und Transkriptionsfaktoren gut untersucht war, blieb das Verständnis ihres Zusammenspiels und damit auch ihrer Funktion lückenhaft. Um das Zusammenwirken dieser Faktoren zu untersuchen, wurde bewusst ein systembiologischer Ansatz gewählt, indem quantitative Messungen mit mathematischer Modellierung verbunden wurden.

Mit Hilfe dieser experimentell-theoretischen Vorgehensweise konnte gezeigt werden, dass Th1-Differenzierung in mehreren Schritten abläuft. In der initialen Effektorphase produziert die Zelle Th1-Effektorzytokine wie IFN-gamma, dieser Th1-Phenotyp ist jedoch instabil. Erst in der späteren Differenzierungsphase legt sich die Zelle auf den Th1-Phenotyp fest. In der frühen Effektorphase wird die Expression von T-bet, wie schon vorher bekannt, durch das IFN-gamma-Signal gesteuert. In der darauffolgenden Differenzierungsphase jedoch wird die Expression von T-bet durch einen bisher unbekannten IL-12-abhängigen Mechanismus aufrechterhalten. Das Antigen-Signal fungiert dabei als „Schalter“ zwischen den beiden Phasen, da es IFN-gamma induziert, IL-12-Signaltransduktion durch Repression der IL-12-Rezeptorexpression jedoch inhibiert. Daher beschränkt sich die Wirkung von IL-12 hauptsächlich auf die spätere Phase, wenn die Antigenstimulation beendet ist. Das Expressionsniveau von T-bet in dieser späten Phase bestimmt jedoch den Erfolg des Differenzierungsprozesses. Da also IL-12, nicht jedoch IFN-gamma, die Expression von T-bet in der späten Phase aufrechterhalten kann, fungiert IL-12 als zentrales Differenzierungssignal. Diese wichtige Rolle, die IL-12 in der Th1-Differenzierung spielt, war zwar schon lange bekannt, der Wirkungsmechanismus konnte jedoch erst mit der vorliegenden Arbeit aufgeklärt werden.“

Festveranstaltung am 30. November 2010, 17 Uhr Der Avrion-Mitchison-Preis, der von der Schering Stiftung finanziert wird, findet zusammen mit der Albrecht-Hasinger-Lecture im DRFZ statt.

Foyer des Deutschen Rheuma-Forschungszentrums Berlin
Campus Charité Mitte
Charitéplatz 1
10117 Berlin
www.drfz.de

 

Edda Schulz

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