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Teilprojekt 6 - Mechanismen und Marker für Remission von allergischen Erkrankungen bei Kindern und Jugendlichen

Projektleitung Prof. Dr. med. Michael Kabesch

Obwohl Allergien generell als chronische, lebenslang bestehende Erkrankungen angesehen werden, gibt es auch Spontanheilungen. Diese treten deutlich häufiger bei Kindern und Jugendlichen auf (ungefähr 5% aller Betroffenen pro Jahr) als im Erwachsenenalter, wo Spontanheilungen als extrem seltenes Ereignis gelten (unter 1% pro Jahr). Es ist daher hoch relevant, diesen Mechanismus zu verstehen, denn wir könnten so von der Natur lernen, wie der Verlauf von Allergien natürlich beeinflusst werden kann und diese sogar verhindert werden könnten. So könnten ganz neue, der Natur nachempfundene Therapien und sogar Strategien zur Vermeidung von Allergien entstehen.


Das Hauptziel dieses Projekts ist die Identifizierung und Charakterisierung von Mechanismen die zur Heilung von Asthma und Allergie in der Kindheit und im Jugendlichen beitragen, entweder spontan oder durch Immuntherapie indiziert. Wir erwarten, dass bei Kindern, die ihre Allergie verlieren, ganz bestimmte molekulare Signaturen bestehen, die es erlauben würden bereits vorherzusagen, welches Kind später eine Spontanheilung erfährt (Prediktoren). Ebenso könnte es sein, dass diese Kinder im Verlauf der Spontanheilung besondere molekulare Signaturen ausprägen (Biomarker), die zur Therapieentwicklung verwnedet werden könnten.


Erster Schritt: Sammlung von Biomaterial bei zwei Gruppen von Patienten:

  1. Wir wollen molekulare Netzwerke für natürliche Remission definieren und sammeln dafür von Patienten mit atopischem Asthma, allergischer Rhinitis und atopischer Dermatitis Proben an zwei Zeitpunkten: Erstens, wenn der behandelnder Arzt die Entscheidung trifft, die Behandlung einzustellen (Prediktoren) und zu einem zweiten Zeitpunkt: ein Jahr nach Beendigung der Therapie bei weiterbestehender Symptomfreiheit (Biomarker).
  2. Um die Mechanismen von Remission bei Immuntherapie zu bestimmen, sammeln wir Proben von Patienten mit atopischem Asthma und allergischer Rhinitis, die sich einer Immuntherapie unterziehen, an zwei Zeitpunkten: Erstens, wenn die Immuntherapie gestartet wird (Prediktoren) und zweitens, ein Jahr nach Beginn der Immuntherapie, wenn bereits eine Remission der Symptome eingesetzt hat (Biomarker).

Zweiter Schritt: Definition der Signaturen der Remission

  • Genetik: Bestimmung des genetischen Profils von Remission mittels genomweiter Assoziations-Studien (GWAS)
  • Epigenetik: Untersuchung der genetischen Regulation unter Methylierungsmuster in Blut, Haut und Atemwegsepithelen.
  • Transkription: Erhebung der Expressionsprofile von bestimmten Genen auf Protein und mRNA Ebenen aus unterschiedlichen Proben (Blut, Sputum, nasale Zellen).
  • Metabolom-Analyse: Erhebung von metabolomischen Profilen aus Serum und Stuhlproben von Patienten in Remission
  • Mikrobiom-Analyse: Bestimmung des Mikrobioms aus Stuhl- und Hautproben

Dritter Schritt: Validierung und Replikation

Wir werden die molekularen Signaturen, die wir am Patienten in Remission identifiziert haben, in weiteren Studienpopulationen überprüfen. Dazu gehört einerseits die SOLAR-Studie mit ca. 1.000 Teilnehmern und andererseits die Follw Up Studie der Multicentre Asthma Genetik Studie (Follow MAGIC) mit ca. 800 Teilnehmern.

Letzter Schritt:

Wir wollen über die Integration über die unterschiedlichen Daten mit Hilfe von künstlicher Intelligenz die Zusammenhänge der unterschiedlichen Biomarker und Prediktoren verstehen. Dazu verknüpften wir Ergebnisse aus der klinischen Untersuchung und der Krankengeschichte, mit Daten der Genetik und Epigenetik, sowie dem Transkriptomen und Metabolom und untersuchen die Einflüsse des Mikrobioms und der Umwelt.


UKR
Die Forschungsgruppe von Herrn Prof. Michael Kabesch beinhaltet Kinderärzte mit Spezialgebiet Kinderpneumologie und Allergologie, Biologen, Genetiker, Biostatistiker und IT-Spezialisten.


Prof. Michael Kabesch ist ein Kinderarzt, Kinderpneumologe und Allergologe. Er ist der Chefarzt der Abteilung für Pädiatrische Pneumologie und Allergologie an der Klinik St. Hedwig der Kinderuniversitätsklinik Ostbayern (KUNO) der Universität Regensburg. Er hat als Projektleiter bei verschiedenen nationalen und internationalen Projekten bei der Erforschung genetischer und epigenetischer Ursachen von Asthma und Allergie mitgewirkt und sein Hauptschwerpunkt ist die Analyse der Beziehung zwischen Genen und Umwelt und die Erforschung der dahinterliegenden Mechanismen.