Mehr Schlagkraft gegen Tumore

Wissenschaftler der Charité – Universitätsmedizin Berlin und des Max-Delbrück-Centrum (MDC) Berlin-Buch haben einen Weg gefunden, die Trägheit des Immunsystems gegen Krebszellen zu überwinden. In der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature Medicine* berichten sie über ihr Ziel, die Antennen bestimmter Immunzellen künftig zu verbessern und für eine gezielte Immuntherapie bei Patientinnen und Patienten einzusetzen.

Die Arbeitsgruppe um Prof. Thomas Blankenstein und Dr. Liang-Ping Li vom Institut für Immunologie am Campus Benjamin Franklin und dem Max-Delbrück-Centrum ging der Frage nach, wie das Immunsystem wirksamer gegen Krebs eingesetzt werden kann. In zehnjähriger Entwicklungsarbeit haben sie einen Weg gefunden, die Antennen bestimmter Immunzellen, der so genannten T-Zellen, zu schärfen. „Diese T-Zell-Rezeptoren sollen die Krebszellen künftig nicht mehr unerkannt links liegen lassen, sondern gezielt aufspüren“, erklärt Prof. Blankenstein. Nur dann kann das Immunsystem die Krebszellen zerstören. Die Forscher entwickelten ein Modell mit einem ganzen Arsenal von Antennen dieser Immunzellen des Menschen.

Die T-Zellen des Immunsystems sind dafür zuständig, fremde Bakterien oder Viren zu erkennen. Dafür tragen auf ihrer Oberfläche spezielle Rezeptoren. Diese sind in der Lage, fremde von körpereigenen Proteinen zu unterscheiden. Dadurch kann das Immunsystem körpereigenes Gewebe tolerieren. Krebszellen stammen aus körpereigenem Gewebe, weshalb sie das Immunsystem offenbar nur schwer erkennt. Und das, obwohl Tumorzellen häufig auch Merkmale, sogenannte Antigene, tragen, die sie als Tumorzellen und damit als krankhaft veränderte Zellen kennzeichnen.

Um die Toleranz des Immunsystems gegenüber den Krebszellen zu durchbrechen, nutzten die Forscher einen bekannten Mechanismus: Unreife T-Zellen haben noch keinen dieser Rezeptoren. Dafür müssen sie aus dem Knochenmark in eine Drüse des Immunsystems, den sogenannten Thymus, wandern. Hier lagern sich die Gene des T-Zell-Rezeptors, mit dem die Zelle das Antigen erkennt, nach dem Zufallsprinzip um. Jede der millionenfach produzierten T-Zellen prägt nur einen bestimmten T-Zell-Rezeptor aus, mit dem ein spezielles Antigen erkannt wird. Im Thymus werden auch alle T-Zellen, die sich gegen körpereigene Strukturen richten, ausgeschaltet. „Diesen Toleranzmechanismus gilt es zu überlisten“, erläutert Prof. Blankenstein.

Seine Gruppe hat DNA-Bausteine des Menschen künstlich vermehrt und so rund 170 Gensegmente mit Hilfe embryonaler Stammzellen in Mäuse eingeschleust. Diese humanen T-Zell-Rezeptoren im Mausmodell sind in der Lage, Antigene der menschlichen Krebszellen zu erkennen und das Immunsystem zu alarmieren, da Mäuse keine Toleranz gegen Antigene menschlicher Krebszellen entwickeln.

Ziel der Forschungen ist es, diese humanen T-Zell-Rezeptoren in die T-Zellen von Krebspatienten einzuschleusen. Dadurch sollen die T-Zellen der Patienten zu hochwirksamen Waffen gegen den Tumor umkonstruiert werden. Ob die humanen T-Zellen aus dem Mausmodell ihre große Wirksamkeit im Menschen behalten, wird sich im Zuge der weiteren Forschung herausstellen. „Derzeit bereiten wir eine erste klinische Studie vor, in der die Wirksamkeit und Verträglichkeit dieser T-Zell-Rezeptoren bei Krebspatienten erprobt wird“, erklärt Prof. Blankenstein das künftige Vorgehen.

*Liang-Ping Li et. al.: Transgenic mice with a diverse human T-cell antigen receptor repertoire. In: Natur Medicine, August 2010, doi:10.1038/nm.2197

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