Tumorimpfung

Tumorimpfung vom Mausmodell zur klinischen Anwendung
Ludwig-Rehn-Preis für Ulmer Chirurgen

Für seine Forschungen auf dem Gebiet der Immuntherapie von Kolon- und Pankreaskarzinomen hat die Vereinigung Mittelrheinischer Chirurgen dem Ulmer Mediziner PD Dr. Ludger Staib, Oberarzt in der Abteilung Chirurgie I, anlässlich ihrer Jahrestagung 2000 in Pforzheim den Ludwig-Rehn-Preis verliehen. Staib befasst sich mit tierexperimentellen und klinischen Studien zur aktiv-spezifischen Immuntherapie solider Tumoren, mit dem Ziel, aus tierexperimentellen und zellkulturellen Vorarbeiten das Konzept einer Immuntherapie zu entwickeln, die den chirurgischen Eingriff beim Dickdarm- und Bauchspeicheldrüsenkrebs gezielt und effektiv unterstützen kann. Während eines Forschungsaufenthaltes in den USA als Stipendiat der DFG an der University of Southern California, Norris Cancer Center, Los Angeles, konnte Staib die Arbeiten vorantreiben.

Die frühesten Vorarbeiten zu Staibs Untersuchungen wurden vor 223 Jahren durchgeführt: 1777 injizierte sich William Nooth, Chirurg des Herzogs von Kent, Tumorgewebe eines Patienten und dokumentierte als Reaktion seines Körpers leichte Entzündungszeichen. 1808 beschrieb Jean Louis Alibert (1768-1837), späterer Leibarzt Ludwigs XVII., nach einer Selbstinjektion mit Mammikarzinom-Gewebe eine lokale Entzündungsreaktion mit regionaler Lymphknotenschwellung. Prominentester unter den frühen Tumorimpfstoff-Testern war der Bakteriologie Gerhard Domagk (1895-1964), Entdecker der Sulfonamide und Nobel-Preisträger, der sich über 10 Jahre hinweg mit Extrakten aus Krebsgewebe inokulierte, das er bei Sektionen gewonnen hatte.

Den experimentellen Selbstversuchen folgte bald ein erster Ansatz zur klinischen Umsetzung: gegen Ende des 19. Jahrhunderts behandelte der Chirurg William B. Coley in New York zehn Patienten, die an inoperablen Knochentumoren erkrankt waren, mit Hitze-inaktivierten Streptokokken, in der Hoffnung, die dadurch ausgelöste Immunreaktion werde sich auch gegen den Tumor richten. Obwohl sich in den Folgejahren zahlreiche naturwissenschaftliche Studien mit der onkologischen Impf-Idee beschäftigten, ließ der Nachweis einer statistisch signifikanten Überlebensverlängerung durch die aktiv-spezifische Immuntherapie lange auf sich warten. Dass eine Immunisierung mit Tumorgewebe gegen Tumorzellen möglich ist, wurde erst in den 50er Jahren mit Versuchen an der Maus belegt. Es folgten Studien, in denen die Mechanismen der Immunreaktion im Kontext der Krebserkrankung weiter aufgeklärt und für verschiedene Tumoren jeweils typische immunologische Merkmale identifiziert, schließlich auch erste wissenschaftlich fundierte klinische Projekte zur Anwendbarkeit tumorimmunologischer Konzepte durchgeführt wurden.

Dass den Krebsimpfstoffen (Tumorvakzinen) der Durchbruch in die klinische Anwendung trotz intensiver Bemühungen bislang verwehrt blieb, hat verschiedene Gründe. Von außen eindringende Erreger wie Bakterien und Viren sind für das Abwehrsystem als körperfremd erkennbar, Krebszellen entstehen jedoch aus körpereigenen Zellen und entziehen sich der Immunüberwachung. Wenn eine Immunantwort zustande kommt, besteht ferner die Gefahr, dass das nach dem chirurgischen Eingriff geschwächte Immunsystem, zusätzlich belastet durch Strahlen- oder Chemotherapie, überfordert ist. Man fand außerdem, dass Tumoren bestimmte Mechanismen der Immununterdrückung auslösen und sich damit gegen Angriffe der körpereigenen Abwehr wappnen können.

Ein weiteres Problem besteht darin, dass Pankreastumorgewebe in der Regel nur 10 bis 30% Tumorzellen enthält, so dass es für die Untersuchung von Mutationen oder genetischen Veränderungen wenig geeignet ist. Hier hat Staib angesetzt. Es gelang ihm, in SCID-Mäusen (Mäusen ohne intakte Immunabwehr) Zellen humaner Kolon- und Pankreaskarzinome aus Operationspräparaten anzuzüchten. An diesem Mausmodell lassen sich potentielle antiturmorale Impfstoffe, wie sie derzeit vor allem in universitären Forschungslabors entwickelt werden, systematisch testen.

In einem weiteren Projekt konzentrierten sich die Ulmer Forscher auf Gewebeproben von regionären Lymphknoten bei humanen Pankreaskarzinomen. Ihnen könnte eine wesentliche Rolle bei der Erkennung von Tumorzellen zukommen. Nachweislich sind in Lymphknoten Tumor-spezifische Abwehrzellen vorhanden beziehungsweise induzierbar – allerdings bislang nicht in ausreichender Zahl, um einen Tumor zu eliminieren.

Die experimentellen Vorarbeiten mündeten inzwischen in eine klinische Verlaufsstudie, in der weltweit erstmals sieben Patienten mit kolorektalen oder Pankreaskarzinomen einer begleitenden Therapie mit einem synthetischen Impfstoff unterzogen werden. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Studie wichtige Aufschlüsse für die Weiter- und Neuentwicklung spezifischer onkologischer Immuntherapien.