Wie Kinder lernen, sich gegen Viren zu wehren

Die Zwillinge Sophia und Emilia Waxenegger gehören nicht nur zu den ersten MIAI-Babys, sondern auch zu den ersten Gratulantinnen. MIAI ist der Kurzname einer Studie, die ausgeschrieben unter dem Titel „Maturation of Immunity Against Influenza” (Entwicklung des Immunsystems gegen Virusinfektionen der Atemwege) läuft. Wie MIAI feiern die Mädchen im Mai ihren vierten Geburtstag. Direkt nach ihrer Geburt in der Würzburger Frauenklinik wurden Sophia und Emilia in die Geburtskohorte aufgenommen und nach einem, sechs und zwölf Monaten in der MIAI-Studienambulanz der Kinderklinik untersucht.

Neu ist, dass die beiden in einem Jahr zu einer weiteren Untersuchung kommen dürfen. Die Kohorte wurde auf fünf Jahre verlängert. Das bedeutet, dass Professorin Dorothee Viemann, Inhaberin des Lehrstuhls für Translationale Pädiatrie der Kinderklinik am Uniklinikum Würzburg (UKW) und Leiterin der MIAI-Studie, sich gemeinsam mit ihrem Team nun ein noch umfassenderes Bild von der Entwicklung des Immunsystems machen kann.

Viele Faktoren beeinflussen die Entwicklung des Immunsystems

Das Studienteam um Dorothee Viemann will mithilfe der in der MIAI-Geburtskohorte gesammelten Daten, Untersuchungsergebnisse und Bioproben verstehen, wie Kinder in den ersten Lebensjahren lernen, sich gegen Viren wie Influenza, RSV oder SARS-CoV-2 zu verteidigen. Virale Atemwegsinfektionen sind nach wie vor ein großes weltweites Problem und verursachen zahlreiche Erkrankungen und Todesfälle. 

Wie gut sich unser Immunsystem zur Abwehr solcher Virusinfektionen entwickelt, hängt neben genetischen Faktoren vor allem von Umwelteinflüssen ab. Welche Umweltfaktoren die Immunreifung fördern und welche sie stören, ist jedoch noch nicht vollständig geklärt. Zudem muss noch erforscht werden, welche Komponenten und Zellen des Immunsystems bei Neugeborenen und Kindern wichtig sind, um schwere Atemwegsinfektionen zu verhindern.

Das MIAI-Team untersucht beispielsweise, welche Rolle der sozioökonomische Hintergrund, die Anzahl der Familienmitglieder, der Besuch von Kinderkrippen, Impfungen, Infektionen und die Ernährung bei der frühen Entwicklung von Immunantworten spielen. Außerdem wird der Frage nachgegangen, ob es einen Zusammenhang zwischen der Bildung des Mikrobioms – also der Gesamtheit der Mikroorganismen im Körper – und der Entwicklung der Immunität gegen diese Virusinfektionen nach der Geburt gibt.

Hohe Zufriedenheit und langfristige Unterstützung

In den ersten vier Jahren hat das Team insgesamt 277 Kinder in die MIAI-Studie aufgenommen. 49 Prozent von ihnen sind weiblich, 51 Prozent männlich. Unter ihnen befinden sich acht Zwillingspaare und inzwischen auch drei Geschwister. 238 der MIAI-Kinder sind bereits über ein Jahr alt. Insgesamt wurden 4.800 Proben fachgerecht gesichert, gesammelt und aufbewahrt. 

Auch die Studienakzeptanz ist beachtlich: Über 90 Prozent der Familien bleiben aktiv in der Studie und zeigen sich äußerst zufrieden mit der Teilnahme. Sie schätzen die Möglichkeit, einen wichtigen Beitrag zur Forschung zu leisten, und sind bereit, das MIAI-Team weiterhin zu unterstützen. „Ihre engagierte Zusammenarbeit ist ein wesentlicher Bestandteil des Erfolgs unserer Studie und hilft uns, die medizinischen Erkenntnisse weiter zu vertiefen und die präventive Versorgung zu verbessern”, sagt Dorothee Viemann und dankt sowohl den Eltern als auch den Kindern.

Der Weg zur präventiven Medizin

Ein zentrales Ziel für die Zukunft ist es, eine Immundiagnostik für die Kinderheilkunde zu etablieren, die frühzeitig vorhersagt, ob sich das Immunsystem eines Kindes gesund entwickelt oder ob es gezielt unterstützt werden sollte, um langfristige Gesundheit zu fördern.

„Dazu wollen wir insbesondere Immunzellen in frühen Lebensphasen untersuchen, um ungünstige Zelldifferenzierungen zu identifizieren, die langfristig mit einer erhöhten Infektanfälligkeit einhergehen können. So wollen wir präzisere Erkenntnisse darüber gewinnen, wie sich das Immunsystem gezielt stärken lässt“, erklärt Dorothee Viemann. Langfristig verfolgt MIAI das Ziel, eine neue Ära der Medizin einzuleiten, in der Krankheiten nicht nur behandelt, sondern möglichst frühzeitig verhindert werden.

„Durch die Analyse aller verfügbaren Metadaten wollen wir spezifische Muster erkennen, die Hinweise darauf geben, welche biologischen Signale und zelluläre Zusammensetzungen eine Rolle spielen, Krankheitsprozesse zu verhindern“, kommentiert Professor Christoph Härtel, Direktor der Kinderklinik am UKW. „Die präventive Medizin steht im Mittelpunkt unserer Vision. Unser Ziel ist es, diese Erkenntnisse in eine grundlegende Verbesserung der medizinischen Versorgung zu überführen.“

Die Studie ist damit also noch lange nicht abgeschlossen. Am liebsten möchte das Studienteam Sophia, Emilia und die zahlreichen weiteren MIAI-Kinder möglichst auch durch die Pubertät begleiten. In dieser Phase wird im Immunsystem nochmals vieles neu geordnet.

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