PDF Basket
Die T-Zellen übernehmen in unserem Immunsystem eine zentrale Rolle und helfen uns bei der Bekämpfung von Infektionen und Krankheiten, da sie Krankheitserreger wie zum Beispiel Viren und Bakterien angreifen. Wenn sie auf eine Weise vorbehandelt werden, dass sie spezifische Antigene auf der Oberfläche von Krebszellen erkennen, können sie auch bei Krebsbehandlungen zum Einsatz kommen.
Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts CANVAS legten Forschende des International Centre for Cancer Vaccine Science (ICCVS) der Universität Gdańsk in Polen den Grundstein für eine neue T-Zell-basierte Zelltherapie für nichtkleinzelligen Lungenkrebs.
Das Projekt brachte Forschende der Universität Tor Vergata in Rom in Italien, des französischen Kommissariats für Atomenergie und alternative Energien (CEA) und des polnischen Biotechnologie-Start-up-Unternehmens Real Research zusammen, um die Behandlung weiterzuentwickeln.
„Viele frühere Studien zu Krebstherapien haben sich als erfolgreich erwiesen, doch die Umsetzung in heilende Verfahren für die Menschen ist gescheitert“, berichtet Natalia Marek-Trzonkowska, Direktorin des ICCVS. „Deshalb konzipierten wir CANVAS: Unser Wunsch war zu verstehen, was dort geschieht, wie die Umgebung des Krebsmodells den Tumor und seine Interaktion mit dem Immunsystem beeinflusst.“
Das Projekt wurde als Bestandteil der Ausweitungsmaßnahmen von Horizont Europa ins Leben gerufen, einer Finanzierung, die dazu beiträgt, Ungleichheiten bei der Forschungs- und Investitionsfinanzierung abzubauen und letztlich europaweit den Fortschritt in der Krebsimpfstoffforschung voranzutreiben.
Pilotvorhaben zur Zelltherapie
Bei der zentralen CANVAS-Pilotstudie standen Proteine im Mittelpunkt, die auf der Oberfläche der meisten Zellen im Körper vorkommen. Diese Proteine präsentieren Aminosäureketten, sogenannte Peptide, anhand derer die T-Zellen fremde Zellen erkennen und eine Immunantwort auslösen.
Forschende am ICCVS haben eine Methode entwickelt, um diese Peptide zu trennen und zu charakterisieren, um herauszufinden, ob eines davon dazu dienen könnte, dass T-Zellen die Krebszellen erkennen. „Wir waren neugierig, ob sich das Repertoire der Peptide, die diese Moleküle bei Krebs präsentieren, je nach Umgebung, in der der Krebs wächst, verändert“, erläutert Marek-Trzonkowska. Das Team untersuchte die Peptide zunächst bei einem Patienten, dann in einer In-vitro-Kultur unter 2D- und 3D-Bedingungen und schließlich mithilfe eines Tiermodells.
Aufgrund dieser gemeinsamen Anstrengungen wurden den Forscherinnen und Forschern am ICCVS von den Projektpartnern neue Erfahrungen vermittelt, dank derer sie ihre Ziele erreichen konnten. Real Research steuerte Wissen über 3D-Zellkultur bei, die Universität Tor Vergata verfügte über Expertise in patientenabgeleiteten Xenotransplantat-Tiermodellen, und das CEA in Frankreich über Kompetenzen in Big-Data-Analyse.
„Die CANVAS-Workshops und Schulungsbesuche dienten der Verbesserung unserer Fähigkeit zur Durchführung ambitionierter Projekte und ermöglichten die Realisierung der Pilotstudie, die wichtige Informationen geliefert hat“, merkt Marek-Trzonkowska an.
Wie die Umgebung die Krebserkennung beeinflusst
Im Rahmen des Projekts wurde erstmalig nachgewiesen, wie stark die Umgebung die vom Immunsystem erkannten Krebsmerkmale verändert. Dies sind entscheidende Informationen, um sicherzustellen, dass bei T-Zell-Therapien Krebszielstrukturen erkannt werden können.
Das Team stellte fest, dass sich die Peptidrepertoires in den Krebsmodellen deutlich vom Primärtumor unterscheiden, was bedeutet, dass Immunzellen, die Krebszellen in vitro abtöten können, denselben Krebs beim Menschen oder in Tiermodellen möglicherweise gar nicht erkennen. „Auch wenn das keine besonders positive Entdeckung ist, gibt es doch auch vielversprechende Aspekte, und beide Anhaltspunkte können bei der Entwicklung zukünftiger Therapien gegen Krebs genutzt werden“, betont Marek-Trzonkowska.
Die Forschenden entdeckten außerdem einzigartige Merkmale des nichtkleinzelligen Lungenkrebses, die Tumore verschiedener Betroffener gemeinsam haben und die auch in In-vitro- und In-vivo-Modellen dieses Krebses erhalten bleiben. „Und diese Krebsmerkmale sind die richtigen Zielstrukturen für die Krebstherapie“, fügt Marek-Trzonkowska hinzu.
Zielstrukturen für die Krebsimmuntherapie finden
Die Forschenden sind stolz darauf, dass sie etwas beweisen konnten, was andere zwar ahnten, aber bisher niemand demonstrieren konnte, und gleichzeitig mehrere einzigartige Merkmale entdeckt zu haben, die zu Zielstrukturen für eine präzise und sichere Immuntherapie gegen Krebs werden könnten.
„Jetzt verstehen wir besser, wie experimentelle Modelle zur Behandlung von Krebs beim Menschen einsetzbar sind“, erläutert Marek-Trzonkowska. „Dieses gewonnene Wissen bildet das Fundament, auf dem wir die Therapie aufbauen werden.“