Das STING-Protein (Stimulator of Interferon Genes) ist ein wichtiger Bestandteil der körpereigenen Immunabwehr, spielt jedoch auch eine Rolle in der Entstehung chronischer Autoimmunkrankheiten (z.B. des Aicardi–Goutières Syndrom oder Lupus-Unterformen). Forscher des Monash Biomedicine Discovery Institute (BDI) aus Australien konnten nun einen Mechanismus entschlüsseln, der den beiden Armen des cGAS-STING Signalwegs zugrunde liegt. Die Ergebnisse wurden kürzlich im Journal Cell Reports veröffentlicht.
Nach seiner Aktivierung hat der cGAS-STING Signalweg zwei mögliche Verlaufsformen: Zum einen kann es zur gut untersuchten Typ-1 Interferon (IFN) Reaktion kommen, die der Abwehr von Viren dient. Zum anderen kann die Stimulierung des Proteins eine Zytokin-Reaktion hervorrufen, welche ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Bekämpfung und Eindämmung von Infektionen spielt.
Die molekulare Ursache der Zytokin-Antwort war bis zuletzt jedoch unklar.
Bislang wurde vermutet, dass die zwei Signalkaskaden, die durch das cGAS-STING Protein ausgelöst werden, durch eine einzelne vorgeschaltete Kinase, die sogenannte TANK-bindende Kinase (TBK1), reguliert werden. Die Forscher konnten durch die Ausschaltung von TBK1 mit einem neuem molekularmedizinischen Ansatz zeigen, dass das Molekül essenziell für die Interferon-Reaktion ist und bestätigten damit den bisherigen wissenschaftlichen Kenntnisstand. Jedoch hatte die Ausschaltung („Knock-out“) von TBK1 keinen Effekt auf die Zytokinproduktion, die weiterhin vorhanden war. Die Wissenschaftler entdeckten daraufhin, dass die Ausschaltung eines engen Verwandten des TBK1, die sogenannte I-kappa-B Kinase epsilon (IKK-epsilon), ebenfalls keinen Effekt auf die Zytokinproduktion hervorrufen konnte, aber der gemeinsame Knock-Out von TBK1 und IKK-epsilon sowohl die Interferon- als auch die Zytokinproduktion drosselte.
Die Forscher leiteten aus ihren Ergebnissen ab, dass die Zytokinproduktion nach Stimulierung des STING-Proteins über beide nachgeschaltete Signalwege erfolgen kann und der eine die Funktion des anderen, sofern er ausgeschaltet wird, übernimmt.
Die Forscher konnten somit ein neues Modell für die zugrundeliegenden Mechanismen dieser bedeutenden Signalkaskade beschreiben. Die Erkenntnisse könnten neue Perspektiven für die Behandlung von Patienten eröffnen, deren Erkrankungen auf das STING-Protein zurückzuführen sind.