Unser Immunsystem schützt uns täglich vor tausenden Krankheitserregern. Dabei gelingt es der Abwehr, die Eindringlinge trotz ihrer vielgestaltigen Merkmale als fremd zu erkennen und von köpereigenen Zellen zu unterscheiden. Schon länger bekannt ist, dass die T-Zellen des Immunsystems dafür eine Schlüsselrolle spielen. Diese Abwehrzellen durchlaufen eine mehrstufige Schulung im Thymus, bei der sie die Merkmale der “Feinde” erkennen lernen, die sogenannte zentrale Toleranz. Doch wie die drei diesjährigen Nobelpreisträger entdeckt haben, ist dies noch nicht alles.
T-Zellen der besonderen Art
Schon in den 1980er Jahren vermutete Shimon Sakaguchi von der Universität Osaka, dass es eine weitere Instanz im Immunsystem geben muss, die die T-Zellen im Zaum hält. Denn bei der zentralen Schulung in der Thymusdrüse bleiben immer ein paar nicht ausreichend geschulte Abwehrzellen übrig, die auch körpereigene Gewebe angreifen können. Sakaguchi ging seiner Vermutung in Experimenten mit Mäusen nach. Er übertrug dabei gereifte oder unreife T-Zellen von jungen Mäusen mit Thymus auf Mäuse ohne dieses Organ. Dabei stellte er fest, dass die thymuslosen Mäuse Autoimmunkrankheiten bekamen, wenn sie unreife T-Zellen erhielten, nicht aber, wenn sie reife T-Zellen bekamen.
Nähere Analysen dieser T-Zellen enthüllten: Neben den schon bekannten T-Killerzellen und T-Helferzellen gab es einige mit einem zusätzliches Oberflächenmerkmal. Zusätzlich zum CD4 der Helferzellen trugen diese T-Zellen das Protein CD25 auf ihrer Zelloberfläche. Die Mäusetests legten nahe, dass diese T-Zellen nicht aktivierend, sondern bremsend auf die anderen Abwehrzellen wirken. Seiner Ansicht nach war dies der fehlende Akteur, der uns gegen Autoimmunkrankheiten schützt und ungenügend geschulte T-Killerzellen ausbremst. Sakaguchi taufte sie daher regulatorische T-Zellen. Doch noch gab es Zweifel.
Das Foxp3-Gen und die Immunregulation
Der entscheidende nächste Schritt gelang was Mary Brunkow und Fred Ramsdell, die damals bei dem Biotech-Unternehmen Celltech Chiroscience im US-Bundesstaat Washington arbeiteten. Sie forschten Ende der 1990er Jahre an der Frage, warum ein bestimmter Mäusestamm besonders anfällig für Autoimmunkrankheiten war. Durch langwierige Genanalysen versuchten sie herauszufinden, welche Genmutation für diese Anfälligkeit verantwortlich war.
2001 wurden die beiden Forschenden fündig: In der Mitte des X-Chromosoms entdeckten sie das Gen Foxp3. Dieses erwies sich als der Übeltäter nicht nur für die Autoimmunkrankheit der Mäuse, sondern auch für eine seltene Autoimmunkrankheit beim Menschen, IPEX genannt. Doch wie war diese Genveränderung mit den übermäßig angriffslustigen T-Zellen der Betroffenen verknüpft? Und wo war der Zusammenhang zu Sakaguchis Erkenntnissen?
