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AG Polansky-Biskup

Das Epigenom in T-Zellen verstehen und therapeutisch nutzbar machen

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Immun-Epigenetik

Zusätzlich zur DNA-Sequenz – unserem Genom – beeinflusst auch die dreidimensionale Struktur unseres Erbgutes – das ‘Epi-genom’ – die Eigenschaften und Funktion einer Zelle. Daher bietet die Analyse des Epigenoms tiefe Einblicke in die Entstehungsgeschichte und in das derzeitige Genexpressionsprofil einer Zelle und ermöglicht zusätzlich Rückschlüsse auf deren zukünftige Entwicklung.

Unsere Arbeitsgruppe untersucht das Epigenom von CD4+ T-Lymphozyten, einer Zellpopulation, die, je nach funktioneller Ausprägung, sowohl protektiv als auch destruktiv die Ausbildung von chronisch entzündlichen Erkrankungen (z.B. Rheumatoide Arthritis) beeinflussen kann. Durch die epigenetische Analyse von T-Lymphozyten gesunder Probanden und Rheuma-Patienten können wir Kandidaten-Gene identifizieren, die zur krankheitsassoziierten Fehl-Entwicklung von T-Lymphozyten beitragen. Zudem können wir innerhalb dieser Gene epigenetische Regulationselemente erkennen, die aussichtsreiche Ziel-Strukturen für therapeutische Ansätze darstellen, da epigenetische Strukturen generell reversibel und daher “therapierbar” sind.

Hierfür verwenden wir modernste Techniken zur epigenomischen Charakterisierung von T-Lymphozyten, um krankheitsassoziierte Biomarker und Gene zu identifizieren. Im zweiten Schritt möchten wir herausfinden, wie diese epigenetischen Veränderungen funktionell auf molekularer Ebene die krankheitsassoziierte Fehl-Entwicklung von T-Zellen regulieren. In unserem dritten Forschungsschwerpunkt entwickeln wir Strategien zur gezielten Veränderung von epigenetischen Prozessen, die die Funktion und das Überleben von T-Zell-Populationen beeinflussen können. Dies kann auch als neue Therapie-Option von Interesse sein, da somit pathogenen T-Zellen zu protektiven Subtypen umprogrammiert oder T-Zell-Populationen für eine erfolgreiche T-Zell-Transfer-Therapie mit den gewünschten Eigenschaften ausgestattet werden können.

Stichworte
Epigenetics
Epigenetic editing
Immune-regulation
T lymphocytes
Cellular senescence

 

Immun-Epigenetik Dr. Julia Polansky-Biskup Tel +49 3028460729 julia.polansky@drfz.de Zur Person
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Gruppenleiterin:
Dr. Julia K. Polansky-Biskup

Doktoranden:
M. Sc. Christopher Kressler
M. Sc. Dania Hamo
M. Sc. Marcos Cases

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Thomas Hildebrandt, Susanne Holtze (IZW, Berlin)

Jochen Hühn (HZI Braunschweig)

Birgit Sawitzki (Charite Berlin)

Alexander Scheffold (Cau Kiel)

Marcel Schulz (Uni Frankfurt)

Hans-Dieter Volk, Petra Reinke, Helena Radbruch (Charite Berlin)

Jörn Walter (Uni Saarbrücken)

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Salhab A, Nordström K, Gasparoni G, Kattler K, Ebert P, Ramirez F, Arrigoni L, Müller F, Polansky JK, Cadenas C, G Hengstler J, Lengauer T, Manke T; DEEP Consortium, Walter J. (2018). A comprehensive analysis of 195 DNA methylomes reveals shared and cell-specific features of partially methylated domains. Genome Biol. 2018 Sep 28;19(1):150. doi: 10.1186/s13059-018-1510-5.

Nowak A, Lock D, Bacher P, Hohnstein T, Vogt K, Gottfreund J, Giehr P, Polansky JK, Sawitzki B, Kaiser A, Walter J, Scheffold A (2018). CD137+CD154- Expression As a Regulatory T Cell (Treg)-Specific Activation Signature for Identification and Sorting of Stable Human Tregs from In Vitro Expansion Cultures. Front Immunol. 7;9:199.

Szilagyi BA, Triebus J, Kressler C, de Almeida M, Tierling S, Durek P, Mardahl M, Menning A, Engelbert D, Floess S, Huehn J, Syrbe U, Walter J, Polansky JK*, Hamann A* (2017). Gut memories don´t fade: Expression of the gut homing receptor integrin α4β7 is stably imprinted in CD4+ memory T cells by epigenetic modification of regulatory regions in the itga4 locus. *shared last authorship. Mucosal Immunology, doi: 10.1038/mi.2017.7.

 Schmidt F, Gasparoni N, Gasparoni G, Gianmoena K, Cadenas C, Polansky JK, Ebert P, Nordström K, Barann M, Sinha A, Fröhler S, Xiong J, Amirabad A, Ardakani F, Hutter B, Zipprich G, Felder B, Eils J, Brors B, Chen W, Hengstler J, Hamann A, Lengauer T, Rosenstiel P, Walter J, Schulz MH (2017). Combining transcription factor binding affinities with open chromatin data for accurate gene expression prediction. Nuclear Acid Res, 9;45(1):54-66.

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