Forschungslabor

Das Projekt „Senescence von hämatopoetischen Stamm-, und Progenitorzellen“ befasst sich mit der Alterung von hämatopoetischen Stammzellen. CD34+ Stammzellen aus Nabelschnurblut werden langzeitkultiviert, wobei zu definierten Zeitpunkten Proben für Zellzahl (Expansion), durchflusszytometrische Charakterisierung, Apoptose, Zellzyklus, Telomerlänge, Telomerase-Aktivität, Cyclin-Expression und die qualitative Analyse durch LTC-IC und CFU entnommen werden.

Die Studie „Etablierung eines optimierten und standardisierten Auftauprozesses von hämatopoetischen Stammzellen“ beschäftigt sich mit der Untersuchung der optimalen Auftaubedingungen von Stammzellprodukten. Die von Spender*innen gewonnenen Stammzellen werden tiefgefroren und für den Gebrauch wieder aufgetaut, wobei es zu einer Schädigung der enthaltenen Zellen kommt. Die Ergebnisse der Studie sollen der Optimierung der Stammzelltransplantation dienen, um die Langzeitfunktion des Transplantates und damit die Überlebenschance der Patient*innen zu verbessern.

Als Tetrameranalyse bezeichnet man die quantitative Messung antigenspezifischer T-Lymphozyten, verbunden mit einem Zytokin-Sekretions-Assay, der zur Messung der durch ein Antigen stimulierbaren antigenspezifischen T-Lymphozyten dient. Die Identifizierung von antigenspezifischen T-Lymphozyten erfordert das Erkennen des T-Zell Rezeptors durch einen Klasse I MHC/Peptid-Komplex. Dies wird unter Verwendung eines Klasse I MHC Tetramers durchgeführt.

Diese Methode dient als Ergänzung zur Tetrameranalyse, wobei unabhängig vom HLA-Typ des Patienten, die Stimulationsfähigkeit der CD8+ T-Lymphozyten gemessen wird. Es werden folgende Antigene ausgetestet: CMVpp65, EBV-BMLF1, EBV-BZLF1, EBV-EBNA1, EBV-LMP2A, ADV5-Hexon, HHV6.

Cytomegalievirus (CMV) und Epstein-Barr Virus (EBV) gehören zur Herpesfamilie und sind vor allem bei abwehrgeschwächten Patient*innen (vor allem Empfänger*innen von allogenen, T-Zell depletierten Stammzelltransplantaten) verantwortlich für eine signifikante Mortalität. Deshalb ist die Wiederherstellung der zellulären Immunität von enormer Bedeutung, um eine virale Reaktivierung zu verhindern. Um dies zu gewährleisten werden Spenderzellen mit rekombinanten Virusproteinen in Kultur gesetzt und anschließend alle Interferon-gamma produzierenden Zellen mittels Selektion separiert. Diese Zellsuspensionen mit CMV-spezifischen T-Lymphozyten können den Patient*innen bei CMV-Reaktivierung oder Erkrankung transfundiert werden.

Das Projekt „Strahleninduzierte DNA-Doppelstrangbrüche“ (gemeinsam mit Erich Sorantin, Klinische Abteilung für Kinderradiologie) soll die individuelle Strahlenempfindlichkeit bei Kindern erfassen. Analysiert werden Doppelstrangbrüche, die mittels Immunfluoreszenz mit dem Antikörper Anti-phospho-Histone H2A.X sichtbar gemacht werden können.

• Kooperation mit Ingeborg Stelzer, LKH Hochsteiermark, Standort Leoben
• Bei Stammzelltransplantationen ist nur eine kleine Fraktion der gespendeten Stammzellen in der Lage, das hämatopoetische System zu rekonstituieren, weshalb die Proliferationsrate dieser Stammzellen sehr hoch sein muss. Die Effekte einer allogenen Stammzelltransplantation auf die Alterung und die proliferative Kapazität von Stammzellen werden in diesem Projekt untersucht.

• Kooperation mit Ingeborg Stelzer, LKH Hochsteiermark, Standort Leoben
• Mesenchymale Stammzellen (MSC) sind Vorläuferzellen, die sich als Bestandteile des Knochenmarkstromas aus dem Knochenmark isolieren und unter geeigneten Kulturbedingungen ex vivo expandieren lassen. Die Effekte einer allogenen Stammzelltransplantation auf die Alterung und die proliferative Kapazität von hämopoetischen Stammzellen und mesenchymalen Stammzellen werden in diesem Projekt untersucht.

• Kooperation mit Peter Schlenke, Universitätsklinik für Blutgruppenserologie und Transfusionsmedizin
• Herstellung von CAR-T-Zellen im Rahmen eines individuellen Heil- und Herstellungsversuchs. CAR-T-Zellen sind T-Lymphozyten, die durch einen retro- oder lentiviralen Vektor genetisch modifiziert werden, indem ein Konstrukt in das Genom eingebaut wird, das zu einer modifizierten T-Zell-Rezeptor-Expression an der Oberfläche führt. Dadurch können Tumorzellen spezifisch erkannt und eliminiert werden.

• Kooperation mit Christian Dejaco und Johannes Fessler, Klinische Abteilung für Rheumatologie und Immunologie
• Altersabhängige Änderungen des Immunsystems bewirken eine höhere Wahrscheinlichkeit von Infektionen, Tumoren und autoimmunen Erkrankungen. Regulatorische T-Zellen (Tregs) wurden in diesem Projekt als Wächter der Immunantwort identifiziert.

• Kooperation mit Christian Dejaco und Johannes Fessler, Klinische Abteilung für Rheumatologie und Immunologie und Michael Schirmer, Univ. Klinik Innsbruck
• Seneszenz-Analysen von T-Lymphozyten und deren Untergruppen bei Patient*innen mit rheumatoider Arthritis (RA) und axialer Spondyloarthritis im Vergleich zu Gesunden.

• Kooperation mit Christian Dejaco und Johannes Fessler, Klinische Abteilung für Rheumatologie und Immunologie und Michael Schirmer, Univ. Klinik Innsbruck
• Seneszenz-Analysen von T-Lymphozyten und deren Untergruppen bei Patient*innen mit Systemischem Lupus Erythematodes (SLE) und Sjögren-Syndrom.

• Kooperation mit Erich Sorantin, Kinderradiologie
• Untersuchung der negativen Effekte von Computertomographien auf Kinder. Die Analyse von DNA-Doppelstrangbrüchen wird angewendet, um Effekte dieser radiologischen Methode zu quantifizieren.

• Kooperation mit Johannes Haybäck, Diagnostik- und Forschungsinstitut für Pathologie
• Die Initiation der Translation wird von eukaryotischen Initiationsfaktoren (eIFs) gesteuert. All diese Faktoren haben unterschiedliche Funktionen in der Zellproliferation und können zur Entstehung von Tumoren beitragen. Die Funktion der eIFs kann zudem auch mit der „mammalian Target of Rapamycin“ (mTOR)-Signalkaskade in Verbindung gebracht werden, die in der Zellproliferation und der Zell-Zyklus Regulation eine wichtige Rolle spielt. Untersucht werden in diesem Projekt Glioblastom-Zelllinien.

• Kooperation mit Johannes Haybäck, Diagnostik- u. Forschungsinstitut für Pathologie
• Die Funktion zahlreicher Proteine wird durch einen SUMOylierung genannten Prozess modifiziert (ein post-translationaler Prozess). Die Expression von SUMO („small ubiquitin like modifier“)-Proteinen in Hirntumorzelllinien – in Gegenwart zytostatischer Medikamente - wird untersucht. UBC9 wird als Schlüsselregulator bei der SUMOylierung untersucht.