TP 9

Epigenetic biomarkers for risk assessment, prognosis, and prediction of post-transplant course upon kidney transplantation

Es ist notwendig individuell für jeden Nierentransplantationspatienten die Therapie mit Immunsuppressiva ständig neu anzupassen, um die Abstoßung des Transplantats und die Nebenwirkungen der Therapie, wie eine erhöhte Anfälligkeit für Infektionen und eine therapiebedingte Tumorbildung, zu vermeiden. Die heute für die Diagnostik der Posttransplantationskomplikationen zur Verfügung stehenden Methoden sind zum Teil invasiv (wie z.B. Transplantatbiopsie) und erlauben keine ausreichend frühe Prädiktion der Komplikationen, um die immunsuppressive Therapie anzupassen und somit die Komplikation zu vermeiden. Aus diesem Grund sind nicht-invasive bzw. wenig-invasive prädiktive diagnostische Tests wünschenswert.
Ziel des Vorhabens ist es, sowohl in Vollblut- als auch in Urinproben quantitative Veränderungen von klinisch relevanten Immunzellen wie T-Effektorzellen (Teff), regulatorische T-Zellen (Treg), natürliche Killerzellen, Monozyten, Th17- und B-Zellen zu identifizieren, um so zur Früherkennung immunologischer Komplikationen post transplantationem beizutragen. Einen möglichen Indikator dafür könnte das Verhältnis von Teff zu Treg darstellen. Die adäquate klinische Quantifizierung von niereninfiltrierenden Immunzellen und der spezifischen Teff/Treg-Infiltration lässt sich nur mittels Epigenetik gewährleisten. Die Grundlage dieser Real-Time-PCR-basierten Analysemethode ist die Repräsentation immunzelltypspezifischer DNA-Methylierungsmuster (epigenetische Marker), mittels derer sich definierte Immunzellpopulationen hoch-sensitiv und präzise quantifizieren lassen. Das Prinzip ist erprobt und valide. So lassen sich beispielsweise Tregs anhand einer vollständig demethylierten Region im FoxP3-Gen von allen anderen Zelltypen, welche dort wiederum Methylierungen aufweisen, unterscheiden. Epiontis GmbH hat umfassende Expertise zur Entwicklung epigenetischer Assays, einschließlich der Markerfindung, mittels derer eine akute Transplantatabstoßung identifiziert und eine Therapie mit Immunsuppressiva individuell angepasst werden soll.

Prinzip der Zellzahlbestimmung
Die blauen Kreise stellen T-Zellen bzw. alle anderen Immunzellen im Blut dar. Diese beinhalten  Chromosomen mit der CD3-Genregion. Die gelbe CD3-Genregion repräsentiert die nicht-methylierte (epigenetisch aktive) Variante in T-Zellen, die blaue wiederum die methylierte (epigenetisch nicht-aktive) in allen anderen Immunzellen. Mit einem Immunmonitoring-Assay werden die epigenetisch aktiven Allele mittels PCR amplifiziert und detektiert, die Nicht-T-Zellen werden nicht detektiert. Die Anzahl der epigenetisch aktiven CD3-Genkopien wird direkt in die Anzahl an T-Zellen in der Probe übersetzt. Parallelmessungen von epigenetischen Referenzsystemen, wie das Haushaltsgen GAPDH oder spezifische Plasmidstandards erlauben die Bestimmung der Gesamtzellzahl.


Keywords: Regulatorische T-Zellen, Nierenabstoßung, Epigenetische Marker