Systembiologische Analyse der Impfstoff-induzierten Immunität gegen Infektionskrankheiten bei Krebspatienten

• Antragsteller: Dr. Florian Wimmers
• Fachliche Zuordnung: Immunologie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 503745673

Infektionskrankheiten stellen eine große Bedrohung für die globale Gesundheit dar und verursachten im Jahr 2019 weltweit mehr als 2 Millionen Todesfälle. Patienten, die an Krebs leiden, haben oft ein gestörtes Immunsystem, welches den Körper nicht ausreichend gegen Krankheitserreger schützen kann. In der Folge sind diese Patienten besonders anfällig für Infektionen und sprechen nur unzureichend auf Impfungen an. Die immunologischen Mechanismen, die dieser Störung des Immunsystems und der unzureichenden Immunität bei Krebspatienten zugrunde liegen, sind vielfältig und variabel zwischen einzelnen Patienten, und derzeit nur unzureichend verstanden. Ein tiefgreifendes Verständnis dieser Mechanismen ist jedoch unerlässlich, um Zielstrukturen für neue Impfverfahren zu identifizieren und individualisierte Behandlungsmethoden zu entwickeln. In diesem Projekt werde ich diese Wissenslücke schließen und genau bestimmen, 1.) wie Krebserkrankungen das Immunsystem stören und die Impfantwort beeinflussen, und 2.) wie Impfstoffe ihrerseits das gestörte Immunsystem langfristig beeinflussen. Um dieses Ziel zu erreichen, werde ich einen systembiologischen Ansatz verwenden und Blutproben analysieren, die vor und nach der Impfung von Krebspatienten entnommen wurden. Meine Forschung macht sich dabei ein breites Spektrum an hochauflösenden Technologien zur Erstellung von Immunprofilen zunutze. Die so generierten Daten werden mit Hilfe von Computer-gestützten Methoden und künstlicher Intelligenz analysiert und durch funktionale Tests validiert. Kürzlich habe ich diesen Ansatz erfolgreich angewandt, um die Störung des Immunsystems während einer SARS-CoV-2-Infektion beim Menschen zu bestimmen und zu zeigen, dass Grippeimpfstoffe mithilfe epigenetischer Mechanismen einen breiten Schutz gegen eine Reihe von Krankheitserregern bieten. Das hier vorgeschlagene Projekt wird 1.) immunologische Zielstrukturen für verbesserte Impfungen in Krebspatienten identifizieren, 2.) Biomarker-Kandidaten für Patienten mit erhöhtem Infektionsrisiko definieren, und 3.) Erkenntnisse über die dauerhaften, unspezifischen Auswirkungen von Impfstoffen auf das Immunsystem von Krebspatienten liefern. Diese Erkenntnisse werden innovative, individualisierte und auf Krebspatienten zugeschnittene Impfungen und Interventionsstrategien inspirieren. Die Finanzierung und das Unterstützungsnetzwerk des Emmy Noether-Programms werden für die Verwirklichung dieser Vision entscheidend sein.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen