Schwere Nebenwirkungen nach Stammzelltransplantationen verhindern

Die Transplantation von Knochenmark kann bestimmte Leukämien und Lymphome heilen, weil sich Knochenmarkstammzellen zu Immunzellen entwickeln können, die in der Lage sind, die Krebszellen des Patienten effizient zu töten.

Allerdings kann es passieren, dass die vom Knochenmarkspender abstammenden Immunzellen auch gesunde Organe des Empfängers attackieren. Diese Immunreaktion kann zu lebensbedrohlichen Symptomen führen, die sich in der sogenannten akuten Graft-versus-Host-Erkrankung manifestieren.

Neues Protein hilft, T-Zellen im Patienten zu vermehren

Eine Möglichkeit, dies zu verhindern, ist es, gleichzeitig sehr viele regulatorische T-Zellen (Tregs) mitzutransplantieren. Tregs sind spezialisierte Immunzellen, die Immuneffektorzellen unterdrücken können und so eine Balance zwischen der Erhaltung der gesunden Organe und der Zerstörung von Krebszellen herstellen.

„Die Transplantation von Tregs ist allerdings bislang eine große Herausforderung, weil diese Zellen erst aus dem Blut von geeigneten Spendern isoliert und anschließend im Labor aufwändig kultiviert werden müssen“, berichtet Prof. Andreas Beilhack, der eine Forschergruppe für Experimentelle Stammzelltransplantation am Uniklinikum Würzburg (UKW) leitet. Ein von ihm und Prof. Harald Wajant, dem Abteilungsleiter für Molekulare Innere Medizin des UKW, geführtes Forschungsteam hat nun, vorerst im Mausmodell, eine vielversprechende Alternative entwickelt, um die komplexe Kultur von Tregs im Labor zu umgehen.

Die Wissenschaftler designten ein neues Protein mit Namen STAR2, das es erlaubt, die Vermehrung der Tregs direkt im Körper des Empfänger zu stimulieren. Mäuse, die mit STAR2 vorbehandelt wurden, wiesen nicht nur eine höhere Zahl an Tregs auf, sondern waren auch vor der Graft-versus-Host-Erkrankung nach Stammzelltransplantation geschützt. Gleichzeitig blieb die Fähigkeit der Spenderimmunzellen erhalten, Krebszellen zu vernichten.

Potenzial auch für andere Entzündungserkrankungen

STAR2 wirkt durch Bindung eines Rezeptors an der Zelloberfläche von Tregs. Das Team von Prof. Beilhack und Prof. Wajant fand auch heraus, dass eine humane STAR2-Variante ähnliche Effekte auf menschliche Tregs hat. „Unsere Ergebnisse legen nahe, dass die neue Strategie auch bei Leukämie- und Lymphompatienten funktionieren kann“, sagt Prof. Beilhack und fährt fort: „Darüber hinaus könnte die selbe Strategie auch bei einigen anderen Entzündungserkrankungen helfen, da die Tregs auch bei Autoimmunerkrankungen und der soliden Organtransplantation als ‚Schiedsrichter‘ zur Erhaltung einer idealen Balance von Immunreaktionen eine wichtige Rolle spielen.“

Die Forscher beschreiben die erfolgreiche Anwendung ihrer Strategie in Mausmodellen in dem Artikel „Exogene TNFR2-Aktivierung schützt vor einer akuten Graft-versus-Host Erkrankung durch Expansion regulatorischer T Zellen“, der kürzlich in der angesehenen internationalen Zeitschrift Journal of Experimental Medicine erschienen ist.

Literatur:
Chopra, M., et al. Exogenous TNFR2 activation protects from acute GvHD via host T reg cell expansion. J. Exp. Med. 213:1881–1900, 2016