Die Multiple Sklerose (MS) ist die häufigste Ursache neurologischer Beeinträchtigungen bei jungen Erwachsenen. Bei dieser chronisch entzündlichen Erkrankung greift das Immunsystem Gehirn und Rückenmark an und schädigt die Nervenfasern und Myelinschicht. Eine zentrale Rolle spielen myeloide Zellen wie Makrophagen, Monozyten und Mikroglia, die über alle Erkrankungsstadien wesentlich zur Gewebszerstörung beitragen. Welche Signale diese Zellen steuern, ist bislang nur unzureichend verstanden.

Diese Wissenslücke will Kerschensteiner nun mit seinem Projekt TACO (Targeting myeloid cell states, actions and interactions in neuroinflammation) schließen und dabei neue Ansätze entwickeln, die es erlauben, die Informationen die moderne Einzelzell-Technologien liefern, besser für die Entwicklung neuer Therapiestrategien nutzbar zu machen: Statt Gewebe nur im Durchschnitt zu analysieren, können mit diesen Technologien die genetische Ausstattung und Funktionsweise einzelner Zellen detailliert untersucht werden – so lassen sich komplexe Krankheitsprozesse in bisher unerreichter Präzision erfassen. „Wenn wir aber das ganze Potenzial dieser Einzelzell-Revolution für Patienten ausschöpfen wollen, müssen wir neue Wege finden, um die molekulare Regulation von zellulären Phänotypen, Funktionen und Interaktionen in großem Maßstab und in vivo zu untersuchen“, betont der Neuroimmunologe. 

Ziel seines Projektes ist es, eine effiziente und gezielte Beeinflussung myeloider Zellen zu ermöglichen. Dafür hat er hochauflösende Datensätze erhoben, die die Kommunikation myeloider Zellen im Verlauf der Erkrankung an MS erfassen. Nun will er identifizieren, welche dieser Signale sich besonders als Ziel für therapeutische Eingriffe eignen.

Dazu wird er zunächst neuartige In-vivo-CRISPR-Screening-Methoden entwickeln, um die entscheidenden Steuerungsmechanismen myeloider Zellen in MS-Modellen systematisch aufzudecken. Anschließend sollen genetische Manipulationen mittels CRSPR mit Einzelzelltechnologien, räumlicher Transkriptomik und Multiphotonenmikroskopie kombiniert werden, um zu untersuchen, wie diese Signale zelluläre Phänotypen, Funktionen und Interaktionen im entzündeten Zentralnervensystem prägen. Schließlich will er mit seinem Team diejenigen Signalwege identifizieren, die über verschiedene Krankheitsstadien und Läsionsorte hinweg das größte therapeutische Potenzial besitzen.

„Ziel von TACO ist es das Potenzial bestehender und neuer (Multi-)Omics-Datensätze nutzbar zu machen, um gezieltere Therapien für unterschiedliche Krankheitsstadien, Läsionsorte und Zellzustände zu entwickeln“, sagt Kerschensteiner. „Wir hoffen, dass dieses Projekt neue Ansatzpunkte für die Behandlung der MS liefert und es uns erlaubt, eine vielseitig anwendbare technologische Plattform aufzubauen, die sich leicht an andere Erkrankungen anpassen lässt, an denen myeloide Zellen beteiligt sind“.

Desweiteren wurden die LMU-Philosophin Alyssa Ney und der LMU-Chemiker Thomas Carell vom Europäischen Forschungsrat (ERC) jeweils mit einem Advanced Grant ausgezeichnet: zur LMU-Meldung