Neuer Forschungsverbund untersucht die Biologie von Immunzellen
Neue Schubkraft für exzellente Forschung: An der WWU Münster richtet die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) einen neuen Sonderforschungsbereich/Transregio (SFB/TRR) ein. Der Verbund mit dem Titel „Neutrophile Granulozyten: Entwicklung, Verhalten und Funktion“ widmet sich der Erforschung spezieller Zellen des Immunsystems. Er erhält ab Juli für zunächst vier Jahre eine Förderung in Höhe von rund 11,5 Millionen Euro. Sprecher des Verbunds ist Prof. Dr. Oliver Söhnlein vom Institut für Experimentelle Pathologie am Fachbereich Medizin der WWU. Der SFB/TRR vereint Forscherinnen und Forscher aus drei antragstellenden Universitäten – der WWU Münster, der Ludwig-Maximilians-Universität München und der Universität Duisburg-Essen – sowie zwei assoziierten Einrichtungen, der Technischen Universität Dresden und dem Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften Dortmund. „Mit dem neuen standortübergreifenden Forschungsverbund bündeln die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ihre Expertise auf dem Gebiet der Neutrophile. Für die medizinische Forschung in Münster ist die Förderung ein großer Erfolg, der zukünftig Grundlagenforschung und klinische Anwendung zusammenbringt“, betont Prof. Dr. Monika Stoll, Prorektorin für Forschung der WWU. Neutrophile sind spezialisierte Immunzellen und die am häufigsten vorkommenden weißen Blutkörperchen im menschlichen Blut. Sie sind wichtig für die Immunabwehr, da sie schädliche Mikroorganismen erkennen und zerstören. Bislang wurden Neutrophile vor allem als Zellen angesehen, die nach ihrer Produktion als ausdifferenzierte Zellen im Blut zirkulieren und nach einer sehr kurzen Lebenszeit absterben oder in unkontrollierter Weise Entzündungsreaktionen beeinflussen. Basierend auf einem sich ändernden Verständnis von Neutrophilen, untersucht der Forschungsverbund die Komplexität der Funktion dieser Immunzellen und die eng kontrollierte Regulation ihrer Aktivität. „Wir möchten unter anderem verstehen, wie Umweltsignale, beispielsweise die Tageszeit, die Produktion, die Eigenschaften und die Funktion der Neutrophilen beeinflussen. Dazu untersuchen wir die Rolle von Signalen aus verschiedenen Mikroumgebungen, zum Beispiel Tumor versus Schlaganfall, oder von Stoffwechselveränderungen“, erklärt Oliver Söhnlein. „Außerdem erforschen wir, wie die intrazelluläre Signalverarbeitung die Funktion von Neutrophilen reguliert“.
Das Vorhaben verfolgt einen sogenannten translationalen Ansatz – die Überführung von neuen Forschungserkenntnissen aus dem Labor in die klinische Anwendung. „Schlussendlich sollen die Patientinnen und Patienten von unseren Forschungsergebnissen profitieren und die bestmögliche Behandlung erhalten“, betont Oliver Söhnlein. Das Forschungsteam entwickelt eine zentrale Plattform, die moderne Bildgebungsverfahren kombiniert und es ermöglicht, Neutrophile im Gewebe, also in ihrer natürlichen Umgebung, darzustellen. Ergänzend dazu erarbeiten die Wissenschaftler eine Informatikplattform, die eine passgenaue Infrastruktur für Datenmanagement und -analyse bereitstellt. Zudem werden die Daten der jeweiligen Einzelprojekte integriert und in einer frei zugänglichen und kostenlosen Internetplattform zur Verfügung gestellt (open access).
Laboratory of Molecular Stem Cell Biology (Rosenbauer Lab)
The main interest of our laboratory is to understand how lineage-specific transcription factors act in concert with epigenetic mechanisms to direct hematopoietic stem cell functions, such as self-renewal and differentiation, how they program precursors to adopt a certain lineage choice, how they control the development and activity of innate immune cells and how their dysregulation leads to transformation into cancer (stem) cells. We combine state-of-the-art next generation sequencing technologies with transgenic and knockout mouse models to uncover the mechanisms of how transcription factors control their target genes and how their own expression is regulated. A research focus of our laboratory is on the Ets-family transcription factor PU.1. PU.1 is essential for the development of both myeloid and lymphoid lineages; PU.1 knockout mice exhibit early lethality and lack of B-lymphocytes and mature myeloid cells. In addition, PU.1 is important for the self-renewal and differentiation of hematopoietic stem cells. We could reveal that graded changes in PU.1 concentrations have drastic effects on both lineage fate decisions and leukemic transformation. Moreover, we could decipher how PU.1 shapes the epigenome of innate immune cells in order to control their differentiation and guarantee their appropriate function. Hence, a further understanding of PU.1 will continue to unravel regulatory principles underlying normal hematopoiesis and leukemogenesis.
