Genetische Regulation der Thymusfunktion identifiziert

Wie alle Wirbeltiere setzt der Mensch T-Zellen zur Immunabwehr ein. Sie schützen den Körper gegen Infektionen und bösartig entartete Zellen. Bereits im Embryonalstadium reifen die Abwehrzellen im Thymus heran, einem Organ mit Sitz zwischen Brustbein und Herzen. Ihre volle Funktionsfähigkeit erreichen sie dort allerdings erst durch die Interaktion mit Thymus-Epithelzellen – sie sind sozusagen die Lehrer der T-Zellen. Ab dem zweiten Lebensjahr beginnt der Thymus bereits zu altern.

Vor über 20 Jahren fanden Forscher heraus, dass das Protein Foxn1 eine wichtige Rolle in der Entwicklung und der Ausdifferenzierung der Thymus-Epithelzellen spielt. Bislang blieb allerdings ungeklärt, welche Gene genau das Protein kontrolliert – und damit auch die Frage, welche Gene für die Ausbildung und Funktionen dieser spezialisierten Epithelzellen verantwortlich sind. Ausserdem war bisher unklar, was Foxn1 nach der Bildung des Thymus im Embryo eigentlich macht.

Gesunde Erwachsene sind nicht mehr auf die Arbeit des Thymus angewiesen. Allerdings wird das Organ dann wieder wichtig, wenn der Körper frische T-Zellen benötigt, wie es beispielsweise nach einer Chemotherapie oder bei einer Knochenmarktransplantation der Fall ist. Damit der Patient nicht schwer immundefizient bleibt, müssen die Thymus-Epithelzellen wieder neue T-Zellen ausbilden.

Genkarte des Regulators Foxn1

Forschenden der Universität Basel, des Universitäts-Kinderspital beider Basel und der Universität Oxford ist es nun gelungen, die DNA-Sequenz, die durch das Protein gebunden wird, zu identifizieren. Das Team um Prof. Georg A. Holländer konnte eine Genkarte erstellen, auf der alle DNS Abschnitte verzeichnet sind, die durch Foxn1 reguliert werden. Es zeigte sich, dass Foxn1 fast alle Funktionen des Thymus gänzlich oder teilweise kontrolliert. «Das Protein ist nicht nur am Aufbau des Organs beteiligt, es bleibt auch im Verlauf des Lebens essentiell für dessen Funktionen», erklärt der Immunologe.