Wissenschaftler filmen Killer-T-Zellen bei der Arbeit im Tumor

Forscher Universität Genf (UNIGE) und Universitätskrankenhauses Lausanne (CHUV) haben diese Prozesse nun in drei Dimensionen visualisiert, wobei Bedingungen nahe dem natürlichen Zustand erhalten blieben. Ihre Cell Reports veröffentlichten Ergebnisse zeigen, wie die interne Organisation zytotoxischer T-Zellen ihre Funktion unterstützt, und eröffnen neue Perspektiven in der immuno-onkologischen Forschung.

Killer-T-Zellen Bedrohungen präzise eliminieren Wenn der Körper einer Infektion oder einem Krebsbefall ausgesetzt ist, lagern sich zytotoxische T-Lymphozyten an die betroffene Zelle an und bilden Immunsynapse. Über diese Schnittstelle geben sie toxische Verbindungen ab, die Tod Zielzelle auslösen.

Dieser hochkontrollierte Prozess ermöglicht es Immunsystem, schädliche Zellen zu entfernen, ohne das umliegende Gewebe zu schädigen. Obwohl das allgemeine Wirkprinzip gut bekannt ist, war es schwierig, seine feine Struktur Nanometerbereich innerhalb intakter menschlicher Zellen zu untersuchen. Eine wesentliche Herausforderung stellt Probenpräparation dar, die empfindliche zelluläre Strukturen verzerren kann.

Herkömmliche Bildgebungsverfahren erfordern Kompromisse zwischen Auflösung,

Herkömmliche Bildgebungsverfahren erfordern Kompromisse zwischen Auflösung, Größe des beobachteten Bereichs und Erhaltung natürlicher Strukturen. Cryo-Expansion Microscopy enthüllt verborgene zelluläre Details Um diese Herausforderungen zu bewältigen, hat Team der UNIGE und des CHUV-UNIL, unterstützt durch das TANDEM-Programm der ISREC-Stiftung, Cryo-Expansion Microscopy (cryo-ExM) eingesetzt.

Diese Technik beinhaltet das augenblickliche Einfrieren Geschwindigkeit, wodurch sie in einen sogenannten glasartigen Zustand überführt werden. In diesem Zustand erstarrt Wasser, ohne Kristalle zu bilden, und bewahrt so die biologischen Strukturen treu.

Anschließend werden Proben physikalisch mittels eines absorbierenden Hydrogels vergrößert, was eine präzise Beobachtung ihrer inneren Organisation bei gleichzeitiger Erhaltung ihrer nahezu nativen Architektur ermöglicht, Virginie Hamel, Professorin für Molekulare Zellbiologie an Fakultät für Naturwissenschaften der UNIGE.

Mit dieser Methode identifizierten Forscher neue

Mit dieser Methode identifizierten Forscher neue strukturelle Merkmale an Stelle, an der Immunzelle Ziel trifft. „Unsere Arbeit zeigt, dass an Kontaktstelle zwischen Immunzelle und ihrem Ziel eine Kuppel entsteht, deren Struktur scheinbar Adhäsionsinteraktionen und der inneren Organisation Zelle verknüpft ist", sagt Florent Lemaître, Postdoktorand Institut für Molekulare Zellbiologie Fakultät für Naturwissenschaften der UNIGE Erstautor Studie.

Team untersuchte zudem zytotoxische Granula – für Zerstörung Zielzellen verantwortlich – in bisher unerreichter Detailtiefe. Dabei stellte sich heraus, dass diese Granula in ihrer Struktur variieren und manchmal einen oder mehrere „Kerne" enthalten, in denen die aktiven Moleküle konzentriert sind.

Abbildung Forscher erweiterten ihre Untersuchungen über isolierte Zellen hinaus, indem sie Methode auf menschliche Tumorgewebe anwendeten. „Wir haben diesen Ansatz auf menschliche Tumorgewebe übertragen, wodurch es möglich wurde, T-Lymphozyten, Tumore infiltrieren, sowie ihre zytotoxische Apparatur Nanometerbereich direkt zu beobachten." Dies ermöglicht es uns, Immunantworten direkt in ihrem klinischen Kontext zu untersuchen und Mechanismen, die ihre Wirksamkeit bestimmen, besser zu verstehen", erklärt Benita Wolf, Oberärztin und assoziierte Forscherin in Abteilung für Klinische Onkologie am CHUV, die Studie gemeinsam leitete.

Durch Bereitstellung einer dreidimensionalen Sichtweise dieser

Durch Bereitstellung einer dreidimensionalen Sichtweise dieser Prozesse unter Bedingungen, die ihrem natürlichen Zustand nahekommen, bietet diese Forschung einen wertvollen Rahmen, um zu verstehen, Immunzellen funktionieren. Diese Erkenntnisse könnten Entwicklung verbesserter Therapien, insbesondere in Immunonkologie, unterstützen, indem sie klären, was erfolgreiche Immunantworten antreibt und was ihre Wirksamkeit begrenzt.

Referenz: „Unveiling the molecular architecture of T cells and immune synapses with cryo-expansion microscopy" ître, Olivier Mercey, Isabelle Mean, Elise Paulin, Valérie Dutoit, Jan A. Rath, Christine,, Denis, Migliorini, Caroline, Arber, Paul, Guichard, Virginie, Hamel, Benita Wolf, 1. April 2026, Cell Reports. DOI: 10.1016/j.celrep.2026.117165