Epigenetische Immunzellquantifizierung als Alternative zum Monitoring von immunkompromittierten Patient:innen

In dieser Arbeit wird die Eignung der epigenetischen qPCR für das Immunmonitoring in Krankheiten untersucht, die durchflusszytometrischen Methoden, aufgrund der Abhängigkeit von intakten Zellen, Schwierigkeiten bereiten. Um die Integrität der Zellen sicherzustellen, muss ein erheblicher logistischer Aufwand für die optimale Lagerung und zeitnahe Bearbeitung betrieben werden. Zudem ist die Durchflusszytometrie für manche Probenarten wie z.B. Gewebeproben, nasopharyngeale Abstriche oder Trockenblutkarten ungeeignet. In solchen Fällen könnte die Zellquantifizierung mittels epigenetischer Marker eine Alternative darstellen. Diese Methode nutzt DNA als Substrat und beruht auf der Detektion von Zellen durch Amplifikation zelltypspezifischer nicht-methylierter Genregionen mittels quantitativer real-time PCR (qPCR). Die Eignung dieser Methode zur Analyse wichtiger immunologischer Parameter im Zuge der Diagnostik und Überwachung von Personen mit Erkrankungen, die mit einer Immunkompromittierung einhergehen, wurde hier am Beispiel von Nierentransplantations- und COVID-19-Patient:innen untersucht. Bei Nierentransplantationspatient:innen sind im Blut zunächst und überwiegend iatrogene Effekte der Immunsuppression zu messen. Organische Probleme manifestieren sich eher im Transplantat und Urin. Da diese Substrate der Zytometrie nur eingeschränkt zugänglich gemacht werden können, wurde die Anwendbarkeit epigenetischer qPCR Assays zur Detektion von T-Zellen und Tubulusepithelzellen in Urin untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass ein Anstieg von intrarenalen T-Zellen und T-Zellsubpopulationen eine mittels Biopsie diagnostizierte T-Zell-vermittelte Abstoßung widerspiegelt. Damit könnte die epigenetische Methode, als nicht-invasive Methode, hilfreich bei der Diagnose solcher Abstoßungen sein. Bei COVID-19-Patient:innen kommt es in Folge der SARS-CoV-2 Infektion zu Immuninsuffizienzen, die je nach Ausprägung mit einem schweren Krankheitsverlauf assoziiert sein können. Die Immunzellanalyse ist bei COVID-19 routinemäßig nicht vorgesehen bzw. für häuslich isolierte Personen nicht umsetzbar. Daher wurde ein mögliches prognostisches Potential ausgewählter epigenetischer Immunzellmarker an Proben von COVID-19-Patient:innen untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, dass die Analyse von Immunzellzahlen mit Hilfe der epigenetischen Methode potenziell zur Verlaufsprädiktion geeignet ist. Durch die zusätzlich gezeigte Anwendbarkeit des epigenetischen Immunmonitorings an Kapillarblut auf Trockenblutkarten sowie nasopharyngealen Abstrichen, ermöglicht die Methode prinzipiell, Betroffene in Isolation immunologisch überwachen zu können. Beide Beispiele demonstrieren das Potential der epigenetischen Methode für das nicht-invasive Immunmonitoring immunkompromittierter Patient:innen. Zukünftig ließe sich so die Diagnostik verbessern, Belastungen für die Betroffenen reduzieren sowie die Diagnostik für Personen mit einem eingeschränkten Zugang zu Gesundheitseinrichtungen vereinfachen.