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Die Immuntherapie gegen Krebs ist eine neue vielversprechende Therapieform. Bei vielen Patienten treten jedoch nach der Therapie erneut Tumoren auf. Ein Forschungsteam vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC), dem Berliner Institut für Gesundheitsforschung (BIH) und der Charité – Universitätsmedizin Berlin erklärt nun in der aktuellen Ausgabe des Journal of Experimental Medicine, weshalb manche Tumoren wiederkehren, und wie dies verhindert werden kann. Die Erkenntnisse helfen bei der Wahl geeigneter Angriffspunkte für die Immuntherapie.
– Gemeinsame Pressemitteilung des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft und des Berliner Instituts für Gesundheitsforschung –
Eine Form der Immuntherapie gegen Krebs ist die T-Zellrezeptor-Gentherapie. Hier werden bestimmte Immunzellen, sogenannte T-Zellen, aus dem Blut entnommen, im Reagenzglas spezifisch gegen die Krebszellen ausgerichtet und zurück in die Blutbahn der Erkrankten gegeben. Dort finden und zerstören die T-Zellen den Tumor. Bei bestimmten Krebsarten war dieses Verfahren in klinischen Studien erfolgreich, jedoch traten bei den Behandelten oft wieder neue Tumoren auf.
„Die Tumoren werden von den T-Zellen nicht erkannt“, beschreibt Dr. Ana Textor das Problem. Die Postdoc-Forscherin im Team von Prof. Thomas Blankenstein am MDC und der Charité ist Erstautorin der aktuellen Studie. „Wir wollten herausfinden, wie man erreichen kann, dass die Krebserkrankungen nach der Therapie seltener wieder auftreten“, sagt die Biologin.
Um dieses Ziel zu erreichen, konzentrierte sich die Forscherin auf bestimmte Moleküle auf der Oberfläche der Zellen, die Epitope. Diese stehen im Zentrum der Immunantwort. Sie werden im Inneren der Zelle hergestellt, indem spezialisierte Enzyme andere Proteine in kurze Fragmente aufspalten und an die Oberfläche der Zelle bringen. Bei Krebs sind Proteine durch Mutation krankhaft verändert – auch diese werden auf der Zelloberfläche als sogenannte „Neo-Epitope“ präsentiert. Trägt eine Zelle ein Neo-Epitop, kann dieses von T-Zellen erkannt werden, welche die Zelle abtöten.
Für eine erfolgreiche T-Zellrezeptor-Gentherapie gilt es, T-Zellen mit Hilfe eines passenden Neo-Epitops zu trainieren. Hierfür werden T-Zellen auf ein passendes Neo-Epitop angesetzt und so geschärft, dass diese den Tumor erkennen und zerstören können.
Die Forscher trainierten im Experiment zwei verschiedene T-Zell-Arten, die je eines von zwei Tumor-charakteristischen Epitopen erkannten. Eine der T-Zell-Arten zerstörte die Tumoren im Mausmodell dauerhaft. Nach der Behandlung mit der anderen T-Zell-Art kam es nach anfänglicher Tumorrückbildung zu einem Rückfall.
Die Forscher stellten fest, dass in dem wiederaufgetretenen Tumor das Epitop nicht mehr in ausreichender Menge an der Zelloberfläche präsentiert wurde. Der Grund war, dass das Epitop in diesen Krebszellen nicht mehr korrekt enzymatisch zurechtgeschnitten wurde – in diesem Fall durch das Enzym ERAAP. ERAAP wird erst richtig aktiv, wenn die Zelle durch das Signalmolekül Interferon-Gamma stimuliert wird. Die Tumorzellen waren gegenüber Interferon-Gamma allerdings unempfindlich, und konnten von den T-Zellen nicht mehr erkannt werden, weil sie das Epitop nicht mehr herstellten.
Das Epitop auf den Zellen des erfolgreich bekämpften Tumors benötigte dagegen keine Verarbeitung durch ERAAP, und war daher auch von einer Stimulation durch Interferon-Gamma unabhängig.
Die neuen Erkenntnisse sind somit ein entscheidender Schritt zu einer erfolgreicheren Anwendung der T-Zellrezeptor-Gentherapie, wie Ana Textor erklärt: „Epitope, die keine Bearbeitung durch das Enzym ERAAP benötigen, sind daher vermutlich eine bessere Wahl für die Immuntherapie.“
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Die Studie wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (Sonderforschungsbereich-Transregio, SFB-TR36) gefördert.
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Ana Textor et al. (2016): „Preventing tumor escape by targeting a post-proteasomal trimming independent epitope.“ Journal of Experimental Medicine.
# Über das Max-Delbrück-Centrum (MDC)
Das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) wurde im Januar 1992 auf Empfehlung des Wissenschaftsrats gegründet, um molekulare Grundlagenforschung mit klinischer Forschung zu verbinden. Es wurde nach dem Physiker, Biologen und Nobelpreisträger Max Delbrück benannt. Das MDC hat derzeit mehr als 1.600 Beschäftigte aus nahezu 60 Ländern, davon sind mehr als 1.300 in der Wissenschaft tätig. Das Budget des MDC beträgt über 80 Millionen Euro, hinzu kommen von den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern eingeworbene Drittmittel in zweistelliger Millionenhöhe. Das MDC wird, wie alle Helmholtz-Einrichtungen, zu 90 Prozent vom Bund und zu 10 Prozent vom Sitzland finanziert.
# Über das Berlin Institute of Health (BIH)
Das Berliner Institut für Gesundheitsforschung | Berlin Institute of Health (BIH) ist eine Wissenschaftseinrichtung für Translation und Präzisionsmedizin. Das BIH widmet sich neuen Ansätzen für bessere Prognosen und neuartigen Therapien bei progredienten Krankheiten, um Menschen Lebensqualität zurückzugeben oder sie zu erhalten. Mit translationaler Spitzenforschung und Innovationen ebnet das BIH den Weg für eine nutzenorientierte personalisierte Gesundheitsversorgung. Die Charité – Universitätsmedizin Berlin und das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) sind im BIH eigenständige Gliedkörperschaften.
http://jem.rupress.org/content/early/2016/09/27/jem.20160636 – Publikation vorab veröffentlicht
https://insights.mdc-berlin.de/de/?p=11045 – Die Pressemitteilung auf den Seiten des MDC
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten
Biologie, Ernährung / Gesundheit / Pflege, Medizin
überregional
Forschungsergebnisse
Deutsch
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