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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.

Gruppenleiter
    Dr. Julia Polansky-Biskup

Dr. Julia Polansky-Biskup

Deutsches Rheuma-Forschungszentrum Berlin
Immun-Epigenetik
Charitéplatz 1
10117 Berlin

Tel: +49 3028460729
Tel: +49 30450524197
Fax: +49 3028460656
julia.polansky@drfz.de

Stichworte
Epigenetik
T-Zell-Differenzierung
Regulatorische T-Zellen
Gen-Regulation

Liaison-Gruppe
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Gruppenleiterin:
Dr. Julia K. Polansky-Biskup

Doktoranden:
Christopher Kressler

Master Studenten:
Wojciech Leszczynski
Lydia Verlaat
Dania Hamo
Marcus Fricke

Gruppenleiter
    Dr. Julia Polansky-Biskup

Dr. Julia Polansky-Biskup

Deutsches Rheuma-Forschungszentrum Berlin
Immun-Epigenetik
Charitéplatz 1
10117 Berlin

Tel: +49 3028460729
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julia.polansky@drfz.de

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Regulatorische T-Zellen
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Benedikt Brors, Jürgen Eils (beide DKFZ Heidelberg)

Ho-Ryun Chung (MPI-MG Berlin)

Thomas Hildebrandt, Susanne Holtze (IZW, Berlin)

Jochen Hühn (HZI Braunschweig)

Thomas Lengauer (MPI-INF Saarbrücken)

Thomas Manke (MPI-IE Freiburg)

Nikolaus Rajewsky, Wei Chen (beide MDC Berlin)

Philip Rosenstiel (Uni Kiel)

Jürgen Ruland (TU München)

Birgit Sawitzki (Charite Berlin)

Alexander Scheffold (Charite, Berlin)

Joachim L. Schultze (Uni Bonn)

Marcel Schulz (Uni Saabrücken)

Uta Syrbe (Charite Berlin)

Hans-Dieter Volk (Charite und BCRT Berlin)

Gruppenleiter
    Dr. Julia Polansky-Biskup

Dr. Julia Polansky-Biskup

Deutsches Rheuma-Forschungszentrum Berlin
Immun-Epigenetik
Charitéplatz 1
10117 Berlin

Tel: +49 3028460729
Tel: +49 30450524197
Fax: +49 3028460656
julia.polansky@drfz.de

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Regulatorische T-Zellen
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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.

Stunnenberg HG, Hirst M, Abrignani S, […] Polansky J, […] Zipprich G (2016). The International Human Epigenome Consortium: A Blueprint for Scientific Collaboration and Discovery. Cell. 17;167(5):1145-1149.

Durek P, Nordström K, Gasparoni G, Kressler C, de Almeida M, Salhab A, Bassler K, Ulas T, Xiong J, Glažar P, Klironomos F, Sinha A, Kinkley S, Yang X, Schmidt F, Dehghani Amirabad A, Behjati Ardakani F, Feuerbach L, Gorka O, Ebert P, Müller F, Li N, Frischbutter S, Schlickeiser S, Cendon C, Fröhler S, Felder B, Gasparoni N, Imbusch CD, Hutter B, Zipprich G, Tauchmann Y, Reinke S, Wassilew G, Hoffmann U, Arrigoni L, Richter AS, Sieverling L, Chang H-D, Syrbe U, Manke T, Kalus U, Eils J, Brors B, Ruland J, Lengauer T, Rajewsky N, Chen W, Schulz MH, Dong J, Sawitzki B, Chung H-R, Rosenstiel P, Schultze JL, Radbruch A, Walter J, Hamann A, Polansky JK. (2016) Epigenomic Profiling of Human CD4+ T Cells Supports a Linear Differentiation Model and Highlights Molecular Regulators of Memory Development. Immunity, 45, 1148-1161.

Pink M, Ratsch BA, Mardahl M, Durek P, Polansky JK, Karl M, Baumgrass R, Wallner S, Cadenas C, Gianmoena K, Floess S, Chen W, Nordstroem K, Tierling S, Olek S, Walter J, Hamann A, Syrbe U: (2016) Imprinting of Skin/Inflammation Homing in CD4+ T Cells Is Controlled by DNA Methylation within the Fucosyltransferase 7 Gene. J Immunol, doi:10.4049/jimmunol.1502434

Kinkley S, Helmuth J, Polansky JK, Dunkel I, Gasparoni G, Fröhler S, The DEEP consortium, Chen W, Walter J, Hamann A, Chung H-R. (2016) reChIP-seq reveals widespread bivalency of H3K4me3 and H3K27me3 in CD4+ memory T-Cells. Nature Communications, vol. 7, pp. 12514.

Goldstein JD, Burlion A, Zaragoza B, Sendeyo K, Polansky JK, Huehn J, Piaggio E, Salomon BL, Marodon G. (2016) Inhibition of the JAK/STAT Signaling Pathway in Regulatory T Cells Reveals a Very Dynamic Regulation of Foxp3 Expression. PLoS One. Apr 14;11(4):e0153682.

Polansky JK, Bahri R, Divivier M, Duitman EH, Vock C, Goyeneche-Patino DA, Orinska Z, Bulfone-Paus S. (2016) High dose CD11c-driven IL15 is sufficient to drive NK cell maturation and anti-tumor activity in a trans-presentation independent manner. Scientific Reports Jan 29;6:19699.

Bahri R, Pateras IS, D’Orlando O, Goyeneche-Patino DA, Campbell M, Polansky JK, Sandig H, Papaioannou M, Evangelou K, Foukas PG, Gorgoulis VG, Bulfone-Paus S. (2015) IL-15 suppresses colitis-associated colon carcinogenesis by inducing antitumor immunity. Oncoimmunology. 4(9):e1002721.

Polansky JK, Syrbe U, Hamann A. (2013) Epigenetic analyses – new therapeutic approaches for rheumatic diseases? Z Rheumatol. 72(8):804-8.

Toker A, Engelbert D, Garg G, Polansky JK, Floess S, Miyao T, Baron U, Düber S, Geffers R, Giehr P, Schallenberg S, Kretschmer K, Olek S, Walter J, Weiss S, Hori S, Hamann A, Huehn J. (2013) Active demethylation of the Foxp3 locus leads to the generation of stable regulatory T cells within the thymus. J Immunol. 190(7):3180-8.

Polansky JK, Schreiber L, Thelemann C, Ludwig L, Krüger M, Baumgrass R, Cording S, Floess S, Hamann A and Huehn J (2010). Methylation matters: Binding of Ets-1 to the demethylated Foxp3 gene contributes to the stabilization of Foxp3 expression in regulatory T cells. J Mol Med. Oct;88(10):1029-40.

Polansky JK, Floess S, Freyer J, Hamann A and Huehn J. (2009). Epigenetic regulation of Foxp3 expression in regulatory T cells. Book chapter in The Epigenetics of Autoimmune disease, John Wiley & Sons, Inc.

Huehn J, Polansky JK, Hamann A. (2009). Epigenetic control of FOXP3 expression: the key to a stable regulatory T-cell lineage? Nat Rev Immunol. Feb;9(2):83-9.

Polansky JK, Kretschmer K, Freyer J, Floess S, Garbe A, Baron U, Olek S, Hamann A, von Boehmer H, Huehn J (2008). DNA methylation controls Foxp3 gene expression. Eur J Immunol. 38(6):1654-63.

Apostolou I, Verginis P, Kretschmer K, Polansky J, Huehn J, von Boehmer H. (2008). Peripherally Induced Treg: Mode, Stability, and Role in Specific Tolerance. J Clin Immunol. Nov;28(6):619-24.

Polansky JK and Huehn J (2007). To be or not to be a Treg: Epigenetic regulation of Foxp3 expression in regulatory T cells. Z Rheumatol. 66(5): 417-20.

Floess S, Freyer J, Siewert C, Baron U, Olek S, Polansky J, Schlawe K2 Chang HD, Bopp T, Schmitt E, Klein-Hessling S, Serfling E, Hamann A, and Huehn J (2007). Epigenetic control of the foxp3 locus in regulatory T cells. PLoS biology 5: e38.

Marson A, Kretschmer K, Frampton GM, Jacobsen ES, Polansky JK, MacIsaac KD, Levine SS, Fraenkel E, von Boehmer H, Young RA (2007). Foxp3 occupancy and regulation of key target genes during T-cell stimulation. Nature 22; 445(7130):931-5.

Gruppenleiter
    Dr. Julia Polansky-Biskup

Dr. Julia Polansky-Biskup

Deutsches Rheuma-Forschungszentrum Berlin
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Charitéplatz 1
10117 Berlin

Tel: +49 3028460729
Tel: +49 30450524197
Fax: +49 3028460656
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