Projekt zur regulatorischen Rolle von microRNAs bei der Resolution der Entzündung der kleinen Atemwege bei Bronchiolitis obliterans

Prof. Dr. Ralf Schubert, aus der Klinik für Kinder- und Jugendmedizin, wird mit seinem Projekt zur Untersuchung der Rolle von microRNAs (miRNAs) bei der Resolution der Entzündung der Bronchiolitis obliterans (BO) mit einer Förderung in Höhe von 1,35 Mio. Euro über 6 Jahre von der Stiftung Starke Lunge (SSL) unterstützt.

Die Arbeitsgruppe von Prof. Schubert arbeitet seit vielen Jahren an der Untersuchung der Mechanismen inflammatorischer Lungenerkrankungen bei Kindern und jungen Erwachsenen. Im Fokus des aktuellen Projekts steht die Untersuchung der Rolle der miRNAs bei der Resolution der Entzündung der kleinen Atemwege bei den Patienten mit BO.

Neueste Studien der Arbeitsgruppe zeigen ein aberrantes miRNA-Expressionssprofil im periperen Blut und im Sputum der Patienten. Ein Vergleich einer internationalen Patientenkohorte mit gesunden Kontrollen mittels Next-Generation-Sequenzierung (NGS) ergab vier hochsignifikant dysregulierte miRNAs, miR-335-5p, miR-186-5p, miR-30b-5p und miR-30c-5p. Diese sind funktionell an der Regulation inflammatorischer und fibrotischer Signalwege der Zelle beteiligt und korrelieren umgekehrt proportional mit den Lungenfunktionswerten der Patienten.

Ziel des vorliegenden Projekts ist es, unter Verwendung der Einzelzell-Transkriptomik in humanem Sputum und einem BO-spezifischen Mausmodell, die bronchiale Immunlandschaft der BO intensiv zu untersuchen und tiefere Einblicke in die posttranskriptionelle Regulation der Entzündungssituation und der Fibrotisierung zu gewinnen. Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen sollen zum einen spezifische miRNA-Signaturen als Biomarker für die Erkrankung verifiziert werden. Zum anderen sollen spezifische Oligonukleotide (miRNA-Inhibitoren und miRNA-Mimics) generiert werden, um sie auf ihre anti-inflammatorische und pro-resolutorische Wirkung im Zell- und Mausmodel zu testen. Die Studie soll neue Erkenntnisse auf dem Gebiet der miRNA-Therapeutika für den Einsatz bei inflammatorischen Lungenerkrankungen generieren und den Grundstein für eine klinische Interventionsstudie legen.

Die Förderung durch die Stiftung Starke Lunge ist ein wichtiger Baustein, um die Forschung an diesem Thema in der Klinik für Kinder- und Jugendmedizin langfristig zu stärken und so neue Wege für die Behandlung dieser chronischen Erkrankung zu ebnen und die Versorgung und Lebensqualität der Patienten zu verbessern.

Abbildung. Grafische Darstellung der Projektziele. BIOMARKER – auf der Grundlage der bisherigen Daten wird die Rolle der miRNA als diagnostischer und prognostischer Marker für die Bronchiolitis obliterans (BO) definiert und verifiziert. TARGETS – mithilfe moderner Technologien wie der Einzelzell-RNA-Sequenzierung im Sputum und einem BO-spezifischen Mausmodell wird die bronchiale Immunlandschaft der BO intensiv untersucht. DRUGS – aus den gewonnenen Erkenntnissen werden miRNA-Inhibitoren (AMOs) und exzitatorische miRNAs (Mimics) als potentielle Therapeutika designed und auf ihre anti-inflammatorische und anti-fibrotische Wirkung getestet.

Weitere Informationen: Prof. Ralf Schubert, r.schubert@med.uni-frankfurt.de