Im Projekt „Ex vivo-Charakterisierung der CMV-Aspergillus fumigatus-Koinfektion im 3D-Lungenspheroidmodell“ untersuchen Prof. Jürgen Löffler und Dr. Chris Lauruschkat mit ihren Teams das Zusammenspiel des Cytomegalievirus (CMV), des Schimmelpilzes A. fumigatus und des menschlichen Immunsystems. Dazu integrieren sie körpereigene Immunzellen in ein dreidimensionales Lungenmodell. Ziel ist es, die Immunabwehr bei schweren Koinfektionen besser zu verstehen, neue Ansatzpunkte für Diagnostik und Therapie zu identifizieren und langfristig zur Reduzierung von Tierversuchen beizutragen.
Für Menschen mit stark geschwächtem Immunsystem, etwa bei Leukämie oder nach einer Stammzelltransplantation, können Infektionen mit CMV und A. fumigatus lebensbedrohlich werden. Besonders problematisch sind gleichzeitige Infektionen mit beiden Erregern. Bislang ist jedoch nur unzureichend verstanden, wie diese Infektionen die Immunabwehr in der Lunge beeinflussen und welche Wechselwirkungen zwischen den Erregern und dem Immunsystem dabei eine Rolle spielen.
Hier setzt das Forschungsprojekt an: In ein dreidimensionales Modell aus menschlichen Lungenzellen werden wichtige Abwehrzellen des Immunsystems integriert – sogenannte T-Zellen und natürliche Killerzellen (NK-Zellen). Diese stammen vom selben Menschen wie die Lungenzellen. Dadurch lassen sich Immunreaktionen unter möglichst realitätsnahen Bedingungen untersuchen, ohne dass Reaktionen zwischen Zellen unterschiedlicher Spender die Ergebnisse beeinflussen.
Verglichen werden nicht infizierte Lungenmodelle sowie Modelle, die mit CMV, A. fumigatus oder beiden Erregern infiziert werden. Im Mittelpunkt steht die Frage, wie T-Zellen und NK-Zellen auf die Infektionen reagieren und ob eine CMV-Infektion ihre Fähigkeit verändert, den Schimmelpilz zu bekämpfen. Moderne zellbiologische und molekulare Analyseverfahren ermöglichen es, die zugrundeliegenden Veränderungen und Wechselwirkungen zwischen den Immunzellen und dem Lungengewebe genauer zu untersuchen.
Die gewonnenen Erkenntnisse könnten langfristig dazu beitragen, neue immunologische Biomarker und gezielte Behandlungsansätze zu entwickeln. Gleichzeitig bietet das menschliche 3D-Lungenmodell die Möglichkeit, Infektionsprozesse unter realitätsnäheren Bedingungen zu erforschen und damit perspektivisch auch den Bedarf an Tierversuchen zu verringern.
