Immunologie

Die Abteilung Immunologie ist verantwortlich für die Lehre in Immmunologie an der Vetsuisse Fakultät Bern und besteht aus vier Forschungsgruppen, die sich mit der Interaktion des Immunsystems mit infektiösen Erregern, insbesondere Viren beschäftigen. Wir untersuchen wie das Immunsystem auf Infektionen reagiert und warum bestimmte Viren krank machen. Zu diesem Zweck verwenden wir komplexe Zellkultursysteme, die aus Phagozyten („Fresszellen“), Antigen-präsentierenden Zellen (dendritische Zellen), Epithelzellen sowie Stammzellen bestehen. Das erworbene Wissen verwenden wir wenn möglich zur Entwicklung neuartiger Impfstoffe.

Die untersuchten Krankheiten sind momentan die Maul- und Klauenseuche, die klassische Schweinepest, das porzine reproduktive und respiratorisches Syndrom, Influenza, durch Lentiviren verursachte Krankheiten der kleinen Wiederkäuer, sowie die enzootische Pneumonie beim Schwein. Zudem haben wir in der Immunologie ein Fokus auf Zoonosen, die durch Flaviviren wie das Virus der japanischen Enzephalitis und das Zika Virus verursacht werden.

Aktuell

«Auch die Methode der Erforschung ändert sich»

Marco Alves forscht seit 2017 mit Organoiden und konzentriert sich dabei vor allem auf die Auswirkungen von zoonotischen Viren auf den Menschen.

Interview: Nicole Jegerlehner, SAT

Marco Alves, Organoide ähneln Organen, sind jedoch kleiner und weniger komplex. Wieso sind sie trotzdem wichtig für die Forschung?

Im Vergleich zur Forschung mit traditionellen Zellkulturen sind Organoide viel näher an In-Vivo-Studien, also am gesamten Organismus.

Was ist das Schwierigste bei der Herstellung von Organoiden?

Es benötigt viel Wissen und viel Erfahrung. Die Arbeit an den Organoiden im Labor ist die einzige Möglichkeit, dies zu erlernen. Wir haben 2017 begonnen, mit Organoiden zu arbeiten; aber erst vier Jahre später waren wir damit wirklich vertraut. Zudem ändert sich auch die Methode der Erforschung und der Untersuchung. Denn klassische Zellkulturen sind zweidimensional, Organoide jedoch dreidimensional.

Was ist der Schlüssel für die Arbeit mit Organoiden?

Die Kenntnis der Stammzellen: Wir müssen sie daran hindern, sich zu differenzieren und sie später dazu anregen, sich zu einem bestimmten Organ zu entwickeln. Bei dieser Arbeit wird man zum Orchesterdirigenten.

Was bringen Organoide der Veterinärmedizin?

Organoide von Tieren sind noch nicht so weit entwickelt wie in der Humanmedizin. Das Potenzial ist aber gleich gross. Magen und Darm sind in der Veterinärmedizin bisher am besten erforscht; dies auch, weil hier die Organoide am einfachsten zu produzieren sind. Wir wollen in diesem Bereich bald noch mehr erforschen.

Wird man dereinst richtige Organe künstlich herstellen können?

Davon sind wir noch weit entfernt. Bis dahin sind noch sehr viele und sehr komplexe Probleme zu lösen. Heute ist unser Ziel, die Organoide zu erforschen und die Interaktionen zwischen den Zellen zu verstehen.

Vollständiger Artikel SAT

Marco Alves

Die In-vitro-Forschung wird für die Entwicklung einer Alternative zu Tierversuchen ausgezeichnet

Der Forschungspreis für alternative Verfahren der Egon-Naef-Stiftung für In-vitro-Forschung wurde an PD Dr. Marco Alves vom IVI und der Universität Bern verliehen. Der Forscher hat mit seinem Team ein In-vitro-Modell der menschlichen Plazenta entwickelt und damit den Weg für eine deutliche Reduzierung von Tierversuchen geebnet.

Marco Alves möchte das gesamte Preisgeld von 10 000 Franken für die Finanzierung von In-vitro-Forschungsprojekten verwenden.

Veröffentlichungen in Zusammenhang mit dem Preis:

SARS-CoV-2 can infect and propagate in human placenta explants

Generation of precision-cut slice cultures of human placenta

Neues In-vitro-Modell: eine Alternative zu Tierversuchen

Im Rahmen seiner Forschung über SARS-CoV-2 in der menschlichen Plazenta (Fahmi et al, 2021) hat das Forscherteam von PD Dr. Marco Alves (Institut für Virologie und Immunologie IVI und Universität Bern) ein In-vitro-Modell der menschlichen Plazenta entwickelt. Dieses physiologische Modell bietet die nötige Grundlage für eine signifikante Reduktion von In-vivo-Ansätzen bei der Bewertung pathophysiologischer Mechanismen von Viren, die Infektionen während der Schwangerschaft verursachen. Dieses neue Modell stärkt das 3R-Prinzip (replace, reduce, refine) – das Tierversuche ersetzen, reduzieren und verbessern möchte –, insbesondere das Prinzip des Ersetzens.

Dank der Veröffentlichung der exakten Methode im Wissenschaftsmagazin STAR Protocols (Fahmi et al., 2022) können andere Forscherteams diese Technik übernehmen, wodurch letztlich die Anzahl der verwendeten Tiere reduziert werden kann.

Tierversuche dürfen nur bewilligt werden, wenn keine alternativen Methoden vorhanden sind, mit denen eine Fragestellung beantwortet werden kann. Das Institut für Virologie und Immunologie (IVI) setzt sich für die Entwicklung alternativer Methoden ein.

Legende

Methode des neuen In-vitro-Modells: Von der Plazentaentnahme bis zur Gewebekultur, was anschliessend die Untersuchung der menschlichen Plazenta, z. B. nach einer SARS-CoV-2-Infektion, ermöglicht.

SARS-CoV-2 in der Plazenta beim Menschen

Was passiert, wenn die menschliche Plazenta mit SARS-CoV-2 infiziert wird? Die Forschungsteams des IVI und des CHUV konnten nachweisen, dass sich die Zellen der menschlichen Plazenta mit SARS-CoV-2 infizieren können. Das Virus kann sich dort rasch vermehren und die angrenzenden Plazentazellen infizieren.