Wien (OTS) – Ein multidisziplinäres Forschungsteam der Medizinischen
Universität
Wien hat einen umfassenden Zellatlas des menschlichen Thymus erstellt
und damit neue Einblicke in die Entstehung und biologischen
Unterschiede seltener Thymustumoren gewonnen. Die in Nature
Communications publizierte Studie zeigt die Analyse von insgesamt
453.727 Einzelzellen aus 53 Datensätzen und den ersten systematischen
Vergleich zwischen gesundem Thymusgewebe in unterschiedlichen
Lebensphasen sowie verschiedenen krankhaften Veränderungen wie
Thymushyperplasie und Thymustumoren. Die Ergebnisse schaffen eine
Grundlage für ein besseres Verständnis dieser seltenen Erkrankungen
und könnten langfristig zur Entwicklung präziser diagnostischer und
therapeutischer Ansätze beitragen.
Die Thymusdrüse ist ein zentrales Organ des Immunsystems und
spielt eine entscheidende Rolle bei der Reifung von T-Zellen, die für
die gezielte Immunabwehr verantwortlich sind. Während sich das Organ
im Laufe des Lebens normalerweise zurückbildet, kann es in seltenen
Fällen zu krankhaften Veränderungen kommen. Dazu zählen
Thymustumoren, die von den Epithelzellen des Organs ausgehen, ebenso
wie die Thymushyperplasie, bei welcher der Thymus in vergrößerter
Form normal funktioniert. Aufgrund ihrer Seltenheit sind die
molekularen Ursachen dieser Erkrankungen bislang nur unzureichend
geklärt. Im Rahmen der aktuellen MedUni Wien-Publikation wurden nun
wesentliche neue Erkenntnisse gewonnen: „Der von uns erstellte
Zellatlas liefert erstmals eine detaillierte systematische Übersicht,
mit der krankhafte Veränderungen des Thymus künftig genau eingeordnet
werden können“, fasst Co-Studienleiter Hendrik Jan Ankersmit (
Universitätsklinik für Thoraxchirurgie, MedUni Wien) die Relevanz der
Forschungsarbeit zusammen.
Detaillierte Analyse auf Einzelzellebene
Für die Erstellung des Zellatlas nutzte das Forschungsteam die
Einzelzell-RNA-Sequenzierung, ein Verfahren, mit dem die Genaktivität
einzelner Zellen präzise analysiert werden kann. Dabei
identifizierten die Forschenden spezifische Veränderungen in
thymischen Epithelzellen, die für die Entwicklung von T-Zellen
wesentlich sind, sowie in Fibroblasten, also Bindegewebszellen, die
die Struktur des Organs mitgestalten. Mit der Analyse auf
Einzelzellebene konnten zudem zwei Zellpopulation sichtbar gemacht
werden, die in bisherigen Untersuchungen nicht erfasst wurden. Dabei
handelt es sich um bestimmte Arten von Epithelzellen und
Fibroblasten, die nahezu ausschließlich in Tumorgewebe vorkommen und
genetische Programme aktivieren, die mit Gewebeumbau und
Entwicklungsprozessen in Zusammenhang stehen. „Mit diesem neu
gewonnenen Wissen lassen sich die biologischen Unterschiede zwischen
den einzelnen Tumorformen wesentlich besser verstehen“, sagt
Erstautor Martin Direder-Scheiber (Universitätsklinik für Orthopädie
und Unfallchirurgie, MedUni Wien). Die Studienergebnisse zeigen
außerdem, dass sich hinter den verschiedenen Tumor-Subtypen teils
überschneidende, teils eigenständige molekulare Mechanismen
verbergen. „Das ist eine wesentliche Voraussetzung, um diese
Erkrankungen künftig differenzierter diagnostisch zu erfassen und
gezielt zu behandeln“, erklärt Co-Studienleiter Michael Mildner (
Universitätsklinik für Dermatologie, MedUni Wien).
Thymustumoren zählen zu den seltenen Tumorerkrankungen und machen
weniger als ein Prozent aller bösartigen Tumoren im Brustraum aus.
Sie treten im vorderen Mediastinum, dem Raum zwischen den
Lungenflügeln, auf und werden oft erst zufällig entdeckt. Die nun
vorliegenden Daten liefern einen wichtigen Beitrag zum besseren
Verständnis dieser Erkrankungen und ihrer Abgrenzung zu gutartigen
Veränderungen wie der Thymushyperplasie. „Da der Thymus wesentlich an
der Entwicklung der körpereigenen Abwehr beteiligt ist, können unsere
detaillierten Einblicke auch neue Perspektiven für die Immunforschung
eröffnen“, betont Co-Studienautor Bernhard Moser (Universitätsklinik
für Thoraxchirurgie, MedUni Wien).
Die Grundlagenforschungen zur Thymuspathologie wurden an der
Universitätsklinik für Thoraxchirurgie der MedUni Wien seit 2010
durch das CD-Labor für Diagnose und Regeneration von Herz- und
Thoraxerkrankungen (2009-2014) sowie die APOSCIENCE AG finanziell
ermöglicht. „Die erfolgreiche Kooperation zwischen öffentlichen und
privaten Interessen (Public-Private Partnership, PPP) stellt eine
alternative Möglichkeit zu konventionellen Fördergebern dar, um
medizinisch relevante Forschungsfragen im Bereich Rare Diseases zu
definieren. Das Verständnis und die Potenziale zwischen
Grundlagenforschung und Chirurgie wurden in diesem Projekt erkannt
und haben diese wichtige Publikation ermöglicht“, betont Hendrik Jan
Ankersmit.
Publikation: Nature Communications
A single-cell atlas revealing cellular heterogeneity across healthy
and diseased human thymus.
Martin Direder, Matthias Wielscher, Melanie Salek, Maria Laggner,
Dragan Copic, Katharina Klas, Daniel Bormann, Bahar Golabi, Hannes
Kühtreiber, Marie-Therese, Lingitz, Leonhard Müllauer, Ana-Iris
Schiefer, Wolfgang Weninger, Clemens Aigner, Hendrik Jan Ankersmit,
Michael Mildner & Bernhard Moser.
https://doi.org/10.1038/s41467-026-72760-7
