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Forschern gelingt wichtiger Fortschritt

Krebsimmuntherapie: Personalisierte Impfung gegen Krebs

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Für jeden Patienten ein eigener Satz an Zellen

Kern der neuen Methode ist eine Sammlung von vielen Millionen Reporterzellen, von denen jede einzelne ein anderes Tumorpeptid an der Zelloberfläche zur Schau stellt. Die Reporterzellen sind so gestaltet, dass sie sich grün verfärben, sobald sie in Kontakt mit einer T-Zelle kommen, die das Tumorpeptid erkennt. Dies ermöglicht den Wissenschaftlern, Peptide zu finden, die von einer T-Zelle erkannt werden. Die Forscher mischen dazu die Reporterzellen-Sammlung mit T-Zellen aus dem Tumor des Patienten, isolieren die grün verfärbten Reporterzellen und identifizieren, was für ein Peptid sie tragen.

Weil jeder Mensch (und jedes Wirbeltier generell) ein individuelles Immunsystem hat und auch Tumore ein individuelles Muster von Mutationen tragen, müssen die Wissenschaftler für jeden Patienten einen Satz Reporterzellen herstellen. „Eine Möglichkeit ist, die genetische Sequenz des Tumors zu bestimmen und mit der Gensequenz gesunder Körperzellen des Patienten zu vergleichen“, sagt Kopf. So können die Forscher bestimmen, inwiefern sich der Tumor von gesundem Körpergewebe unterscheidet und dann die genetische Information mit genau diesen tumorspezifischen Unterschieden in die Reporterzellen bringen.

Experimenteller Test

„Andere Wissenschaftler versuchen mithilfe von Computervorhersagen herauszufinden, welche Tumorpeptide sich für eine solche Impfung eignen. Dieser Ansatz ist aber nur so gut wie die verwendeten Algorithmen und diese sind momentan nicht sehr zuverlässig“, erklärt Kopf. „Wir haben hingegen einen experimentellen Test, bei dem wir sicher sind, dass die T-Zellen die Peptide eines Patienten erkennen.“

Erste Tests in einem Brustkrebsmodell bei Mäusen zeigten Kopf und seinen Kollegen, dass die Methode funktioniert. In geimpften Mäusen wurde der Tumor tatsächlich vom Immunsystem bekämpft, nicht jedoch in ungeimpften Mäusen, welche die Wissenschaftler zur Kontrolle verwendeten.

Die Wissenschaftler meldeten diese Methode bereits vor fünf Jahren zum Patent an. 2015 gewannen sie damit den Spark-Award der ETH Zürich für die vielversprechendste Erfindung. Die Veröffentlichung der Arbeit im Fachmagazin Nature Immunology erfolgte dieser Tage.

Mehr zur Personalisierten Krebsimmuntherapie erfahren Sie in diesem Video der ETH Zürich:

Für die kommerzielle Weiterentwicklung der Technik gründeten die Wissenschaftler die Firma Tepthera, ein ETH-Spin-off. Das Jungunternehmen plant, die Wirksamkeit des Ansatzes auch mit menschlichen Tumoren aufzuzeigen.

Für Autoimmunkrankheiten ebenso interessant

„Grundsätzlich ist unsere Technik und die personalisierte Impfung gegen alle Arten von Krebs vielversprechend – vor allem in Kombination mit den Checkpoint-Inhibitoren“, sagt Kopf. Außerdem könne die Technologie eingesetzt werden in der Erforschung und Behandlung von Autoimmunerkrankungen wie Multipler Sklerose oder Diabetes Typ 1.

An Autoimmunerkrankungen leidende Patienten haben ein Immunsystem, das nicht nur wie bei gesunden Menschen körperfremde oder mutierte Zellen bekämpft. Vielmehr greift das Immunsystem von Autoimmunpatienten auch körpereigene Zellen an, wobei bei vielen dieser Krankheiten noch nicht klar ist, gegen welche körpereigenen Moleküle sich die Autoimmunantwort richtet. Dies kann nun mit der neuen Methode erforscht werden. Anders als beim Krebs, wo man mit einer Impfung die Killerzellen anregen möchte, versucht man bei Autoimmunerkrankungen eine Impfung zu entwickeln, welche das Immunsystem dämpft.

Originalpublikation: Kisielow J, Obermair FJ, Kopf M: Deciphering CD4+ T cell specificity using novel MHC–TCR chimeric receptors. Nature Immunology, 11. März 2019, doi: 10.1038/s41590-019-0335-z

* Dr. F. Bergamin: ETH Zürich, 8092 Zürich/ Schweiz

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