Integrativer Multi-Omics-Ansatz zur Analyse von Long COVID
Um die immunologischen Veränderungen bei Long COVID auf zellulärer und molekularer Ebene präzise zu erfassen, setzte das interdisziplinäre Forschungsteam auf einen integrativen Multi-Omics-Ansatz. Dabei wurden Single-Cell-RNA-Sequenzierung peripherer Immunzellen mit einer umfassenden Immunphänotypisierung, der Analyse molekularer Entzündungsmarker sowie klinischen Lungenfunktionsdaten kombiniert. Dieser systemimmunologische Zugang ermöglichte es, systemische Immunprozesse direkt mit funktionellen Einschränkungen der Lunge zu verknüpfen und krankheitsassoziierte Zellzustände mit bislang unerreichter Auflösung zu identifizieren. 
„Ein zentraler Fokus unserer Arbeit liegt darauf, komplexe immunologische Prozesse mithilfe computergestützter und statistischer Methoden über verschiedene molekulare Ebenen hinweg zu analysieren“, erläutert Prof. Dr. Yang Li, Forscherin am DZL-Standort BREATH und Direktorin des Centre for Individualised Infection Medicine (CiiM), das die Medizinische Hochschule Hannover gemeinsam mit dem Helmholtz-Zentrum für Infektionsmedizin betreibt. „Durch die Integration von Einzelzell-Daten, weiteren Omics-Ebenen und klinischen Parametern wie der Lungenfunktion können wir genetische und immunologische Einflussfaktoren systematisch erfassen und ihren Beitrag zu Infektions- und Immunerkrankungen wie Long COVID präziser beschreiben.“ 

Identifikation eines krankheitsassoziierten Monozyten-Zellzustands
Zentrale Erkenntnis der Arbeit ist die Identifikation eines spezifischen Transkriptionszustands zirkulierender Monozyten, der bei Patientinnen und Patienten mit Long COVID signifikant ausgeprägt ist. Dieser Zellzustand ist durch eine koordinierte Aktivierung mehrerer Signalwege gekennzeichnet, darunter TGF-β- und WNT-β-Catenin-abhängige Programme, die mit chronischer Entzündung, Immunregulation und Gewebeumbau assoziiert sind. Die Ausprägung dieses monozytären Transkriptionsprofils korrelierte eng mit eingeschränkter Lungenfunktion und persistierenden respiratorischen Symptomen, was auf einen direkten Zusammenhang zwischen systemischer Immunfehlregulation und pulmonaler Funktion hinweist. 

Translationale Relevanz für Diagnostik und Therapie
Die Ergebnisse schlagen eine wichtige Brücke zwischen systemischer Immunregulation und pulmonaler Pathophysiologie bei Long COVID. Sie liefern damit eine biologische Grundlage, um klinisch heterogene Krankheitsverläufe besser zu verstehen und künftig differenzierter einzuordnen.
„Gerade in der klinischen Betreuung von Long-COVID-Patientinnen und -Patienten sehen wir sehr unterschiedliche Verläufe und Symptomkonstellationen“, sagt Dr. Isabell Pink, BREATH Wissenschaftlerin und Leiterin der Post-COVID-Ambulanz der Klinik für Pneumologie und Infektiologie an der Medizinischen Hochschule Hannover. „Die Identifikation eines klar definierten immunologischen Zellzustands liefert einen wichtigen Ansatzpunkt, um diese Heterogenität besser zu erklären und langfristig gezieltere diagnostische und therapeutische Strategien zu entwickeln.“

Originalpublikation:
Kumar, S., Li, C., Zhou, L. et al. A distinct monocyte transcriptional state links systemic immune dysregulation to pulmonary impairment in long COVID. Nat Immunol (2026). 

Text: BREATH/AB

Foto: Isabell Pink: privat; Yang Li: Nico Herzog; Thomas Illig: MHH/ Tom Figiel