Multicolor-Tischdurchflusszytometer
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Durchflusszytometrie stellt eine Standardmethode zur quantitativen und qualitativen Analyse von Zellpopulationen dar. Den Antragstellern stand zuvor ein 8-Farben (10-Parameter) Durchflusszytometer zur Verfügung. Nach Inbetriebnahme des neuen Gerätes konnte das Färbe-Panel bereits innerhalb der ersten drei Monate auf 13 Farben erweitert werden, was eine deutliche Erleichterung für die durchzuführenden Arbeiten darstellte. Hierdurch waren die Hauptantragsteller in der Lage, wesentlich mehr Zellpopulationen gleichzeitig zu analysieren, sodass wertvolles Probenmaterial gespart werden konnte. Im weiteren Verlauf wurde das Färbe-Panel kontinuierlich auf 17 Farben erweitert und als Standard im Labor des Hauptantragstellers etabliert. Durch diese simultane Analyse ergaben sich zusätzliche interessante Fragestellungen. So konnten die Hauptantragsteller mittels intensiver 17-Farben FACS-Analysen wichtige Erkenntnisse über die Natur verschiedener Zellpopulationen des menschlichen Immunsystems erlangen. Insbesondere fokussierten sich die Antragsteller auf die Charakterisierung von sogenannten Dendritischen Zellen in unterschiedlichen humanen Organen (Blut, Milz, Thymus, Mandeln, Knochenmark, Nabelschnurblut). Neben der Analyse des Oberflächenprofils dieser Zellen konnten weitere Erkenntnisse über funktionelle Spezialisierungen bestimmter Untergruppen/Subpopulationen gesammelt werden. Teile dieser Arbeiten wurden kürzlich veröffentlicht, andere Teile sind in der Einreichungsphase. In diesen Projekten wurde das beschriebene Gerät zusätzlich auch für intrazelluläre Analysen oder Calcium-Flux Experimente verwendet. Des Weiteren werden im Rahmen von Immunomonitoring Studien wertvolle Patientenproben und Tumorzellen nach standardisierten Protokollen vermessen. Neben den Studien am humanen Immunsystem wurde das beschriebene Durchflusszytometer intensiv für die Durchführung von diversen Experimenten im Mausmodell verwendet, welche bereits zu einer Reihe von Publikationen geführt haben. So wurden zum Beispiel unterschiedliche Untergruppen von murinen Dendritischen Zellen in Hinblick auf ihre Kapazität analysiert, eine Tumor-spezifische Immunantwort auf das experimentelle Melanom zu induzieren. Für die tägliche Praxis wurden Reinigungsabläufe und Verhaltensregeln klar definiert und eine „Standard Operating Procedure“ eingeführt. Darüber hinaus wurden verschiedene Arbeitsgruppen, die mit high-end Durchflusszytometrie arbeiten wollten, in den Umgang mit diesem Gerät eingearbeitet. Während der Etablierungsphase wurden dieselben Proben an unterschiedlichen Durchflusszytometern/Zellsortierern am hiesigen Standort analysiert, um Einblicke in die Vergleichbarkeit dieser Geräte zu erlangen. Dies geschah in enger Absprache mit der Core Unit Cell Sorting and Immunomonitoring am Forschungscampus Hartmannstraße. Mittlerweile kommt das Durchflusszytometer auch während der Durchführung diverser Praktika zum Einsatz, u.a. im Fachmodul “Zell- und Molekularbiologie“, im Fachmodul “Biophysik für Integrated Life Sciences (ILS)“ sowie im Praktikum “Molekulare Therapie“. Ausgehend von unseren sehr positiven Erfahrungen, der leichten Bedienbarkeit und der geringen Anfälligkeit des Gerätes wurde ein baugleiches und identisch ausgestattetes Gerät für den Standort Erlangen beantragt und genehmigt. Dieses wird nun hauptsächlich für standardisierte Immunomonitoring-Studien eingesetzt. Abschließend möchten die Antragsteller festhalten, dass das Gerät für die Entwicklung von Projekten von ausschlaggebender Bedeutung war, die veröffentlicht werden konnten in Journalen wie Science Immunology, Nature Immunology, Cell Reports und vielen mehr. Auch die in Fertigstellung befindlichen Projekte werden von dieser Cutting Edge Technologie profitieren. Trotzdem ist es an dieser Stelle auch wichtig zu erwähnen, dass nur mit einem Nachfolgemodell, indem bis zu 30 (zukünftig 50) Parameter gemessen werden können, auch in Zukunft gewährleistet werden kann, dass kompetitive Wissenschaft gegenüber der internationalen Konkurrenz von Deutschland aus möglich bleibt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Regulation of autoantibody activity by the IL-23-TH17 axis determines the onset of autoimmune disease
Pfeifle R, Rothe T, Ipseiz N, Scherer HU, Culemann S, Harre U, Ackermann JA, Seefried M, Kleyer A, Uderhardt S, Haugg B, Hueber AJ, Daum P, Heidkamp GF, Ge C, Böhm S, Lux A, Schuh W, Magorivska I, Nandakumar KS, Lönnblom E, Becker C, Dudziak D, Wuhrer M, Rombouts Y, Koeleman CA, Toes R, Winkler TH, Holmdahl R, Herrmann M, Blüml S, Nimmerjahn F, Schett G, Krönke G
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A humanized mouse identifies the bone marrow as a niche with low therapeutic IgG activity. Cell Rep. 2014 Apr 10;7(1):236-48.
Lux A, Seeling M, Baerenwaldt A, Lehmann B, Schwab I, Repp R, Meidenbauer N, Mackensen A, Hartmann A, Heidkamp G, Dudziak D, Nimmerjahn F
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Antigen delivery to CD11c+CD8- dendritic cells induces protective immune responses against experimental melanoma in mice in vivo., J Immunol. 2014 Jun 15;192(12):5830-8
Neubert K, Lehmann CH, Heger L, Baranska A, Staedtler AM, Buchholz VR, Yamazaki S, Heidkamp GF, Eissing N, Zebroski H, Nussenzweig MC, Nimmerjahn F, Dudziak D
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Cdc42-dependent actin dynamics controls maturation and secretory activity of dendritic cells. J Cell Biol. 2015 Nov 9;211(3):553-67
Schulz AM, Stutte S, Hogl S, Luckashenak N, Dudziak D, Leroy C, Forné I, Imhof A, Müller SA, Brakebusch CH, Lichtenthaler SF, Brocker T
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(2016) Immunopathogenesis of IBD: Batf as a Key Driver of Disease Activity. Dig Dis. ;34 Suppl 1:40-7.
Hildner K, Pinkenburg E, Abendroth B, Neurath MF
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(2016). Batf-dependent Th17 cells critically regulate IL-23 driven colitis-associated colon cancer., Gut 65(7): 1139-1150
Punkenburg E, Vogler T, Büttner M, Amann K, Waldner M, Atreya R, Abendroth B, Mudter J, Merkel S, Gallmeier E, Rose-John S, Neurath MF, Hildner K
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(2016). Human lymphoid organ dendritic cell identity is predominantly dictated by ontogeny, not tissue microenvironment
Heidkamp G, Sander J, Lehmann C, Heger L, Eissing N, Baranska A, Lühr J, Hoffmann A, Reimer K, Lux A, Söder S, Hartmann A, Zenk J, Ulas T, McGovern N, Alexiou C, Spriewald B, Mackensen A, Schuler G, Schauf B, Forster A, Repp R, Fasching P, Purbojo A, Cesnjevar R, Ullrich E, Ginhoux F, Schlitzer A, Nimmerjahn F, Schultze J, Dudziak D
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In vivo enzymatic modulation of IgG antibodies prevents immune complex-dependent skin injury. Exp Dermatol. 2016 Aug 11
Mihai S, Albert H, Ludwig RJ, Iwata H, Björck L, Collin M, Nimmerjahn F
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TNF-Mediated Restriction of Arginase 1 Expression in Myeloid Cells Triggers Type 2 NO Synthase Activity at the Site of Infection, Cell Rep. 2016 May 3;15(5)
Schleicher U, Paduch K, Debus A, Obermeyer S, König T, Kling JC, Ribechini E, Dudziak D, Mougiakakos D, Murray PJ, Ostuni R, Körner H, Bogdan C
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IL-36R signalling activates intestinal epithelial cells and fibroblasts and promotes mucosal healing in vivo, Gut. 2016 Jan 18
Scheibe K, Backert I, Wirtz S, Hueber A, Schett G, Vieth M, Probst HC, Bopp T, Neurath MF, Neufert C
