Immunkrankheiten im Blut aufspüren

Etwa einer von 300 Menschen leidet an einem dauerhaft geschwächten Immunsystem. Die Betroffenen sind anfälliger für häufige Infektionen und Komplikationen durch Krankheiten. Bis sie eine Diagnose erhalten, vergehen oft viele Jahre und zahlreiche Untersuchungen. Geschätzt rund 70 Prozent aller Immundefekte bleiben unerkannt, da sie sich mit den vorhandenen Verfahren nicht aufspüren lassen.

Forschende aus der Arbeitsgruppe „Krebs & Immunologie / Immunmechanismen und humane Antikörper“ von Professorin Kathrin de la Rosa, die ein Gastlabor am Max Delbrück Center hat, haben gemeinsam mit einem Team des Berlin Institute of Health at Charité ein Instrument entwickelt, das schnellere und genauere Diagnosen von Immunkrankheiten ermöglicht. Die Wissenschaftler*innen beschreiben ihre Methode in „Nature Communications“.

„Ärztinnen und Ärzte brauchen Diagnoseverfahren, die schnell, kostengünstig und allgemein zugänglich sind“, sagt Dr. Clara Vázquez García, eine der Erstautor*innen der Studie und Postdoktorandin im Labor von de la Rosa. Dieses ist offiziell dem Zentrum für Individualisierte Infektionsmedizin in Hannover angegliedert, einer gemeinsamen Initiative der Medizinischen Hochschule Hannover und des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung. „Unsere Methode erfordert nur einen Milliliter Blut und kostet nur rund 30 Euro“, sagt Vázquez García.

Bessere Diagnosen

Eine Immunschwäche diagnostizieren Ärzt*innen bisher gewöhnlich anhand einer Kombination aus Anamnese, diversen Labortests, darunter die Zählung der Immunzellen und die Bestimmung der Antikörperwerte, sowie der Reaktion der Patient*innen auf Impfstoffe. Auch kostspieligere Verfahren wie Gentests sind möglich. Allerdings übersehen diese rund 70 Prozent aller Immunschwächen, da viele der Erkrankungen keine eindeutig definierten genetischen Ursachen haben.

Die Idee zu dem neuen Tool entstand, als Vázquez García und ihre Kolleg*innen die DNA von B-Zellen untersuchten, den Antikörper produzierenden Zellen des Immunsystems. Während einer Infektion wechseln B-Zellen die Art der Antikörper, die sie produzieren – beispielsweise von frühen, universell einsetzbaren Antikörpern zu solchen, die einen längerfristigen Schutz bieten. Dabei müssen die Zellen DNA zerschneiden und reparieren, um die Antikörper-kodierenden Gene neu zu ordnen, wobei „genomische Narben“ zurückbleiben.

Als das Team diese Narben in Zelllinien untersuchte, stellte es deutliche Unterschiede zwischen gesunden B-Zellen und solchen mit DNA-Reparaturdefekten fest – was darauf hindeutet, dass sie als Maß für die Funktionsfähigkeit des Immunsystems dienen könnten. Die Forschenden entwickelten daraufhin SWIBRID (SWItch-joint Breakpoint Repertoire Identification) – eine Methode, die mittels DNA-Sequenzierung und künstlicher Intelligenz die genomischen Narben von B-Zellen analysiert.

In einer Untersuchung mit 68 Patient*innen konnte SWIBRID Immundefekte mit einer Genauigkeit von 99 Prozent identifizieren. DNA-Reparaturdefekte – schwerwiegende genetische Störungen, die unter anderem Krebskrankheiten hervorrufen können – spürte der Test mit einer Genauigkeit von 84 Prozent auf.

„Menschen mit Immunschwäche haben allgemein ein höheres Krebsrisiko, aber bisher konnte man nicht unterscheiden, welche Patientinnen und Patienten am stärksten gefährdet waren“, sagt Vázquez García. „Mit unserer Methode konnten wir schwere von weniger schweren Fällen unterscheiden. Das könnte eine personalisierte Prävention und Behandlung ermöglichen.“

Auf dem Weg zur klinischen Anwendung

Das Team hofft nun, SWIBRID bald auf den Markt zu bringen. Im Rahmen des Projekts „immPRINT“ wurden die Forschenden kürzlich in die „Nucleate Activator“-Kohorte 2026 aufgenommen – ein Programm, das Schulungen zu unternehmerischem Wissen anbietet.

Darüber hinaus prüfen Vázquez García und ihre Kolleg*innen mögliche Anwendungen bei anderen immunologischen Erkrankungen. Gemeinsam mit Kliniken habe man bereits mit der Untersuchung neuer Patient*innengruppen begonnen, sagt die Forscherin. „Wir möchten SWIBRID so schnell wie möglich marktreif machen, weil wir fest davon überzeugt sind, dass unser Test Menschen helfen kann.“

Weitere Informationen

• Helmholtz-Promotionspreis für Clara Vázquez García
• Fünf wichtige Köpfe für Berlin
• Innovationen für die personalisierte Medizin

Kontakte

Dr. Clara Vázquez García
AG „Immunmechanismen und humane Antikörper“
Max Delbrück Center
Clara.VazquezGarcia@noSpammdc-berlin.de

Gunjan Sinha
Redakteurin, Kommunikation
Max Delbrück Center 
+49 30 9406-2118
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