Zentrallabor Massenzytometrie

Schon lange ist klar, dass der Körper aus verschiedenen, stark spezialisierten Zellen besteht, deren fein abgestimmtem Zusammenspiel wir unser Leben verdanken. Auch im Immunsystem gibt es verschiedene Zellarten, die unterschiedliche Aufgaben übernehmen, und deren koordiniertes Zusammenwirken unseren Körper vor Infektionen schützt. Ist dieses Zusammenspiel gestört, kommt es zu Immunreaktionen gegen den eigenen Körper, etwa der Gelenke, Haut oder Blutgefäße.
Die Massenzytometrie ermöglicht die detaillierte Untergliederung von Immunzellen in der klinischen und Grundlagenforschung. Auf jeder einzelnen Zelle können gleichzeitig mehr als 50 Rezeptoren in einem einzigen Assay gemessen werden. Erreicht wird dies durch die Kombination von Durchflusszytometrie und der induktiv gekoppelten Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS), einer Technologie, die für die Analyse von Spurenelementen entwickelt wurde.
Mit Hilfe der Massenzytometrie führen wir Biomarker-Entdeckungsstudien bei mehreren Patientengruppen mit verschiedenen chronisch-entzündlichen Erkrankungen wie der rheumatoiden Arthritis, SLE und entzündlichen Darmerkrankungen durch. Wir verfolgen dabei die Idee, dass die Zusammensetzung der Immunzellen im Blut bislang unbekannte, aber wichtige Informationen über den immunologischen Zustand der Patienten und ihr Ansprechen auf zukünftige Therapien enthält. Durch diese Cytomics-Analysen wollen wir den Einsatz der Präzisionsmedizin bei der Behandlung von chronischer Entzündung erreichen. Dazu sollen auf Basis von Cytomics-Daten neue Diagnostika entwickelt werden, mit Hilfe derer die wirksamste Behandlung individuell für jeden Patienten ausgewählt werden kann.
In der Grundlagenforschung nutzen wir die Massenzytometrie, um die Vielfalt der verschiedenen Zelltypen zu untersuchen, die an chronischen Entzündungsprozessen beteiligt sind, etwa verschiedene Spielarten der
T- und B-Lymphozyten, Plasmazellen und myeloiden Immunzellen. Diese Vielfalt kann z.B. mit bestimmten Zuständen der Zelldifferenzierung und -aktivierung assoziiert sein, mit dem Aufenthaltsort und Wanderungspotenzial von Zellen, mit Überleben oder programmierten Zelltod. Hier wollen wir die Komplexität zellulärer Systeme verstehen und neue Erkenntnisse über die Dynamik der Immunzellen gewinnen, die insbesondere bei spezialisierten Lymphozyten mit immunprotektivem oder autoreaktivem Immungedächtnis und bei Immunzellen, die akute Entzündungen auslösen, wie den Monozyten, von Interesse sind.
Um diese Ziele zu erreichen, entwickeln wir die Massenzytometrie stetig weiter und erreichen dabei eine immer bessere Qualität der Daten, die zielführende bioinformatische Analysen und Interpretation der hochkomplexen Datensätze und deren Verkettung mit anderen OMICs-Datensätzen zu sogenannten Multi- OMICs Patientenprofilen erlaubt.
Die Massenzytometrie-Plattform des DRFZ ist in eine Vielzahl interner und externer Kooperationen involviert.