Etablierung induzierbarer Vitiligo-Tiermodelle zur Untersuchung von Autoimmunreaktionen
Final Report Abstract
Weltweit sind über 80 verschiedene Autoimmunerkrankungen beschrieben. Die bekanntesten Beispiele sind dabei Typ1 Diabetes, Multiple Sklerose und Rheumatoide Arthritis. Der zugrunde liegende Mechanismus aller dieser Autoimmunerkrankungen ist dabei die Attacke körpereigener Zellen durch Antikörper und Immunzellen, insbesondere T Zellen. Welche Autoimmunkrankheit sich bei diesem Angriff manifestiert, ist dabei im wesentlichen davon bestimmt, in welchem Gewebe oder Organ das jeweils erkannte Autoantigen auftritt. So führt die Erkennung von Proteinen der Insulin-produzierenden Inselzellen zum Typ 1 Diabetes, während die Erkennung von Proteinen der die isolierende Myelinscheide aufbauenden Oligodendrozyten die Ausbildung der Multiplen Sklerose auslöst. Ebenfalls relativ häufig ist die Vitiligo. Während die meisten Autoimmunerkrankungen zu zum Teil schwersten chronischen Leiden und Schädigungen führen, ist die Vitiligo in erster Linie nur ein kosmetisches und in manchen Fällen ein psychologisches Problem. Ziel der autoimmunen Attacke sind hierbei die Pigmentzellen der Haut (Melanozyten). Der Verlust dieser Zellen führt zur lokalen Ausbildung weißer Flecken. Zur Untersuchung der Vitiligo im Besonderen und zur Studie von Autoimmunerkrankungen im Allgemeinen, sollte im Rahmen dieser Arbeit ein experimentelles Vitiligomausmodell etabliert und untersucht werden. Der Vorteil dieses Systems besteht darin, dass zum einen nichtvitales Gewebe betroffen ist, was für die Tiere keinerlei Leiden verursacht, und zum anderen, dass die Autoimmunreaktion direkt am Verlust der Fellfarbe angezeigt wird. Grundlage hierfür war ein Mausmodell, welches den Tetracyclin-Transaktivator ausschließlich in den Melanozyten exprimiert. Dieser Transaktivator (TA) sollte durch Gabe von Tetracyclin oder Doxycyclin activiert werden (Tet/on) und erlaubt die Steuerung von beliebigen Genen, welche unter der Kontrolle eines TA-sensitiven Promotors stehen. Hierfür wurden drei verschiedene ‚responder’ Mauslinien generiert, welche dann entweder den Diphterietoxinreceptor (DTR), das ‚Suizidgen’ MicA oder membrangebundenes Hämagglutininantigen (mHA) exprimieren. DTR erlaubt die selektive Eliminierung der DTR+ Zellen durch Diphteritoxin, während MicA, als Stressindikator, die Entfernung der Zellen durch NK Zellen auslöst. Das mHA Konstrukt bestand aus einer Kette von T Zellepitopen (Oligomer), welche zum einen als starkes Antigen für CD4+ T Zellen diente, sowie auch von Antikörpern erkannt werden kann. Als „Inducer“-Stamm war ursprünglich geplant, eine bereits etablierte Line zu verwenden, welche den Transaktivator unter Kontrolle des Melanozyten-spezifischen Tyrosinasepromoters exprimiert (Tyr-rtTA). Diese Maus erwies sich allerdings als ungeeignet, weshalb eine neue Mauslinie generiert wurde, bei der der Transaktivator vom Melanozyten-spezifischen Dct- Promoter angetrieben wurde (Dctp-Teton; Dctp-Tetoff). Kreuzungen dieser neuen Inducer-Linie mit den responder-Linien ergaben, dass diese Linie den Transaktivator selektiv und in hinreichenden Mengen in Melanozyten exprimiert. In ersten Experimenten mit den DTR- responder Mäusen konnte auch ein Vitiligo-ähnlicher lokaler Verlust der Fellfarbe durch Gabe von Diphterietoxin ausgelöst werden. Das Modell könnte somit für die Untersuchung von Autoimmunreaktionen und destruktiven Immunantworten, wie z.B. Tumor-spezifischen Immunrektionen, eingesetzt werden.
