Die Studie, die am 12. Juni in Nature veröffentlicht wurde, zeigt, dass Interleukin-23 (IL-23), ein Immunfaktor, auf die angeborenen lymphoiden Zellen Typ 3 (ILC3) wirkt. Diese Zellen spielen eine Erstlinienrolle in den Schleimhäuten wie dem Darm und den Lungen. In Reaktion auf IL-23 erhöhen die ILC3 die Aktivität von CTLA-4, einem wichtigen Regulator, der verhindert, dass das Immunsystem den Körper und die nützlichen Mikrobiota angreift. Dieser Mechanismus zeigt, wie IL-23, obwohl es proinflammatorisch ist, zur Aufrechterhaltung der Darmgesundheit beiträgt, eine Funktion, die oft bei CED gestört ist.
Gregory Sonnenberg, Hauptautor und Professor am Jill Roberts Institute for Research in Inflammatory Bowel Disease, betont die Bedeutung dieser Entdeckung: "Diese unerwartete Verbindung zwischen zwei großen Immunwegen, die Gesundheit, Immunität und Entzündung kontrollieren, könnte es uns ermöglichen, selektivere Therapien zu entwickeln."
Der Postdoktorand Anees Ahmed, Hauptautor der Studie, nutzte die Einzelzell-ARN-Sequenzierung, um die Auswirkungen von IL-23 auf verschiedene Immunzellen des gesunden Darms zu analysieren. Die Ergebnisse zeigten, dass IL-23 stark den CTLA-4-Weg in den ILC3 aktiviert. Die Blockierung dieses Weges führt zu einer schweren Darmentzündung.
Um ihre Ergebnisse beim Menschen zu bestätigen, verwendeten die Forscher Proben der Jill Roberts Institute Live Cell Bank, die Patienten mit CED und gesunde Individuen umfassen. "Diese einzigartige Ressource ermöglichte es uns, schnell zu bestätigen, dass unsere Entdeckungen bei Mäusen auch für Patienten mit CED gelten", sagte Gregory Sonnenberg. Die Gültigkeit der Beobachtungen wurde in Zusammenarbeit mit Robbyn Sockolow, Kinder-Gastroenterologin und Professorin für klinische Pädiatrie an der Weill Cornell Medicine, überprüft.
Die Ergebnisse zeigen, dass dieser neue immunologische Weg im gesunden menschlichen Darm vorhanden ist, aber bei Patienten mit CED fehlerhaft wird. "Dies könnte erklären, warum IL-23 bei menschlichen CED ein Treiber der Darmentzündung wird", erklärte Robbyn Sockolow.
Diese Studie legt auch nahe, dass dieser Weg genutzt werden könnte, um Krebs zu bekämpfen und zu erklären, warum einige Patienten unter Immuntherapie an Darmentzündungen leiden. Medikamente, die CTLA-4 blockieren und den „Bremse“ des Immunsystems lösen, können schwere Darmentzündungen verursachen.
Anees Ahmed betont, dass weitere Forschungen notwendig sind, bevor diese Erkenntnisse auf neue Behandlungen angewendet werden können. Er sieht die Möglichkeit, gezielte Behandlungen zu entwickeln, die die ILC3 im Darm vermeiden oder gleichzeitig IL-23 blockieren. "Wir könnten Wege finden, selektiv CTLA-4 oder IL-23 in bestimmten Immunzellen zu blockieren, was die Krebsbekämpfung revolutionieren und den Darm vor Entzündungen schützen könnte," fügte er hinzu.
Diese Entdeckungen könnten langfristig auch zur Entwicklung neuer Behandlungen für verschiedene von IL-23 vermittelte Autoimmunerkrankungen führen. Es gibt bereits Medikamente, die IL-23 anvisieren, aber zukünftige Therapien könnten die zugrunde liegenden Mechanismen von chronischen Entzündungskrankheiten kontrollieren, ohne IL-23 vollständig zu blockieren.