Individuelle Therapien Im Visier: Mit dem Immunsystem gegen Krebs

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Wie kommunizieren Immunzellen, um Infektionen und Krebs zu bekämpfen? Bis heute ist das noch nicht bis ins Detail verstanden. Um diese Frage zu beantworten, hat ein Wissenschaftsteam eine neue Technologie entwickelt. Ziel ist es, die Interaktionen der Immunzellen zu verstehen und damit maßgeschneiderte Therapien zu entwickeln.

Ein gesundes Immunsystem ist darauf trainiert, Infektionen und Krebszellen zu erkennen und zu zerstören. Diese Abwehr beruht auf einem komplexen Kommunikationssystem auf zellulärer Ebene, in dem verschiedene Immunzellen jeweils eine spezialisierte Aufgabe erfüllen: Infektionserreger erkennen, andere Immunzellen darauf aufmerksam machen und schädliche Zellen oder Erreger beseitigen. Problematisch wird es, wenn die Kommunikation zwischen verschiedenen Zelltypen gestört ist. Dann kann es zu einer Vielzahl von Krankheiten kommen.   

Krebszellen entwickeln häufig Strategien, um den Informationsaustausch im Immunsystem gezielt zu stören oder zu umgehen – auf diese Weise können sie der Immunüberwachung entgehen und ungehindert wachsen. „Moderne Immuntherapien haben die Behandlung bestimmter Krebsarten grundlegend verändert, indem sie die Kommunikation zwischen Immunzellen wiederherstellen oder gezielt verstärken“, erklärt Prof. Simon Haas, einer der Leiter der Studie. PD Dr. Dr. Daniel Hübschmann, ebenfalls Studienleiter, ergänzt: „Allerdings sprechen nicht alle Patienten gleichermaßen gut auf diese Therapien an und bislang fehlen verlässliche Methoden, um vorherzusagen, welche Patienten besonders davon profitieren werden.“ 

Krebsforschung

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Entschlüsselung der Immunzell-Kommunikation für maßgeschneiderte Krebstherapien

In Kooperation haben die Wissenschaftler nun eine Technologie entwickelt, die durch ein besseres Verständnis von Immunzell-Kommunikation viele dieser Hürden überwindet. Mit dieser Methode können Millionen von Zell-Zell-Interaktionen schnell und kostengünstig gemessen werden, sowohl in Forschungslaboren als auch in der Klinik. 

Ermöglicht wurde die neue Entwicklung durch eine enge interdisziplinäre Kooperation über die klassischen Grenzen von Medizin, Informatik und Biowissenschaften hinweg. Maßgeblich durchgeführt von den Doktoranden Dominik Vonficht, Lea Jopp-Saile, Schayan Yousefian und Viktoria Flore. 

Die Wissenschaftler nutzen die neu-entwickelte Technologie, um das Verhalten und die Kinetik von Immuntherapien zu untersuchen und Erkenntnisse darüber zu gewinnen, wie diese Therapien auf der Ebene der Zell-Zell-Interaktionen wirken.  Dabei konnten sie zeigen, dass der Ansatz auch die Vorhersage individueller Therapieansprechen ermöglicht und somit eine zentrale Grundlage für personalisierte Immuntherapien und gezielte Therapieentscheidungen schaffen kann. 

Darüber hinaus gelang es den Wissenschaftlern mithilfe ihrer neuen Technologie, hochaufgelöst darzustellen, wie Zellen des Immunsystems bei Virusinfektionen und Autoimmunerkrankungen miteinander interagieren. Auf dieser Grundlage entwickelten sie dynamische Karten der Immunzellnetzwerke, die erstmals veranschaulichen, wie die Immunabwehr in verschiedenen Geweben koordiniert wird. 

Durchgeführt wurde die Studie von einem interdisziplinären Team aus Wissenschaftlern des Berlin Institute of Health in der Charité (BIH), des Max Delbrück Center, des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ), des Heidelberg Institute for Stem Cell Technology and Experimental Medicine (HI-STEM) und der Queen Mary University of London, UK.

Gemeinsam mit klinischen Partnern arbeitet das Team nun daran, diese Erkenntnisse aus der translationalen Forschung in die Praxis zu bringen, etwa um Behandlungserfolge besser vorherzusagen und personalisierte Therapien gezielter einzusetzen. 

Originalpublikation: Vonficht, D., Jopp-Saile, L., Yousefian, S. et al. Ultra-high-scale cytometry-based cellular interaction mapping. Nat Methods (2025). DOI: 10.1038/s41592-025-02744-w

(ID:50514243)