Forscher blockieren tödliche Entzündungsprozesse mit Nanokörpern gegen GSDMD-Protein
Lukas Richter
Forscher blockieren tödliche Entzündungsprozesse mit Nanokörpern gegen GSDMD-Protein
Ein internationales Forschungsteam hat aufgeklärt, wie ein zentrales Protein, Gasdermin D (GSDMD), Poren in Zellmembranen bildet. Die vom Universitätsklinikum Bonn (UKB) und der Universität Bonn geleitete Studie nutzte spezielle Nanokörper, um diesen Prozess zu blockieren. Die Ergebnisse könnten den Weg für neue Therapien bei Erkrankungen ebnen, die mit übermäßiger Entzündung einhergehen – etwa bei Sepsis.
Bekannt ist, dass GSDMD Entzündungen auslöst, indem es Poren in Zellmembranen bildet, ein als Pyroptose bekannter Prozess. Wird das Protein aktiviert, wird zunächst ein hemmender Abschnitt abgespalten, sodass es sich zu größeren Komplexen zusammenlagern kann. Diese Komplexe lagern sich dann in die Plasmamembran ein, wobei die N-terminale Domäne zuerst inseriert, bevor sie sich zu Poren gruppiert.
An der Studie waren auch Wissenschaftler:innen des Walter and Eliza Hall Institute in Australien und des Whitehead Institute in den USA beteiligt. Das Team entwickelte sechs Nanokörper, die gezielt gegen GSDMD gerichtet sind. Zwei davon wurden an menschlichen Makrophagen – einer Art von Immunzellen – getestet. Bemerkenswerterweise drangen die Nanokörper selbst bei äußerlicher Anwendung in die Zellen ein, blockierten die weitere Porenbildung und verhinderten so den Zelltod.
Durch die Hemmung der Oligomerisierung der N-terminalen Domäne von GSDMD stoppten die Nanokörper sowohl die Freisetzung entzündungsfördernder Zytokine als auch die Zerstörung der Makrophagen. Die Studie legt nahe, dass diese Nanokörper therapeutisch bei Erkrankungen eingesetzt werden könnten, die durch unkontrollierte Porenbildung angetrieben werden.
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Die Finanzierung des Projekts erfolgte aus mehreren Quellen, darunter die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) über den Exzellenzcluster ImmunoSensation2 der Universität Bonn. Weitere Unterstützung kam von der Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe von Professor Florian Schmidt am UKB sowie dem Sonderforschungsbereich (SFB) 1403.
Die Entdeckung zeigt einen potenziellen neuen Ansatz für die Behandlung entzündlicher Erkrankungen auf. Durch die gezielte Blockade von GSDMD mit Nanokörpern könnte es gelingen, übermäßigen Zelltod und die Freisetzung von Zytokinen zu verhindern. Dies könnte zu Therapien für Krankheiten wie Sepsis oder autoinflammatorische Erkrankungen führen, bei denen Pyroptose eine schädigende Rolle spielt.
