Der Traum von einem universellen Krebsimpfstoff… wir kommen näher | Wissenschaft & Technik

Startseite » Der Traum von einem universellen Krebsimpfstoff… wir kommen näher | Wissenschaft & Technik

In den letzten Jahren hat sich die Spitzenforschung in der Krebsforschung nicht auf das Innere des Tumors konzentriert, sondern auf alles, was ihn umgibt. Onkologen nennen dies die Mikroumgebung: eine mikroskopische Welt, die noch wenig verstanden ist. Tumorzellen schreiten voran, indem sie sich an neue Blutgefäße anheften, die ihr eigentümliches Wachstum nähren. In vielen Fällen lagern sich Bakterien um den Tumor herum an, die für eine Verschlimmerung der Erkrankung verantwortlich sein können. In einigen Fällen gibt es auch Zellen des Immunsystems, die zu schlafen scheinen. In der Umgebung der tödlichsten und am schwierigsten zu behandelnden Tumoren – wie denen der Bauchspeicheldrüse oder des Gehirns – gibt es nur sehr wenige T-Lymphozyten, die Immunzellen, die in der Lage sind, jede äußere Bedrohung zu lokalisieren und auszurotten. Es ist, als würde der Krebs einen Tarnumhang tragen. Neun von zehn Krebstoten sind zum Teil auf dieses Problem zurückzuführen: Wenn Ärzte die Krankheit erkennen, hat sie sich bereits auf andere Organe ausgebreitet und Metastasen verursacht.

Eine der größten Herausforderungen in der Onkologie besteht darin, Impfstoffe zu entwickeln, die unterschiedliche Kräfte des Immunsystems auf das Schlachtfeld der Mikroumgebung des Tumors bringen, unabhängig vom betroffenen Organ. Aus diesem Grund muss ein allen Tumoren gemeinsamer molekularer Mechanismus gefunden werden. Erschwerend kommt hinzu, dass sich Krebs seit Millionen von Jahren mit uns entwickelt und biologische Mechanismen nutzt, die denen gesunder Zellen sehr ähnlich sind. Es zu töten kann auch bedeuten, den Patienten zu töten. Diese Schwierigkeit hat dazu geführt, dass die meisten derzeit verfolgten Krebsimpfstoffe für jeden Patienten und seinen Krebs personalisiert sind. Dies stellt enorme wirtschaftliche und technische Herausforderungen dar: Krebs ist eine der am weitesten verbreiteten Krankheiten der Welt mit etwa 18 Millionen neu diagnostizierten Fällen pro Jahr.

Eine neue Studie hat den Traum von einem polyvalenten Krebsimpfstoff wiederbelebt. Dabei handelt es sich um ein neues Molekül, das vom Arzt und Immuntherapie-Experten Kai Wucherpfennig vom Dana-Farber Cancer Institute in Boston identifiziert wurde und eine andere Taktik anwendet, um die Unsichtbarkeit von Tumoren zu beseitigen.

Krebs schädigt die DNA von Zellen, und als Reaktion auf diesen Schaden werden zwei Proteine ​​namens MICA und MICB produziert. Unter normalen Bedingungen würden sie dazu dienen, das Immunsystem zu alarmieren, aber Krebs hat die Fähigkeit entwickelt, sie zu schneiden und zu verdünnen, wodurch sie für die körpereigene Abwehr unsichtbar werden.

Das Team von David Mooney, einem Bioingenieur an der Harvard University, hat einen Impfstoff entwickelt, der auf dem von seinem Kollegen bei Dana-Farber identifizierten Molekül basiert und Antikörper gegen diese beiden Proteine ​​erzeugt. Diese Moleküle binden an sie und verhindern, dass sie geschnitten werden. Das entfernt die Tarnkappe des Tumors und bringt zwei Arten von Immunzellen an den Ort: T-Zellen und natürliche Killerzellen. Beide sind wiederum in der Lage, die Proteine ​​zu identifizieren, daran zu binden und Tumorzellen dort zu zerstören, wo sie vorhanden sind.

Wissenschaftler haben gezeigt, dass der Impfstoff wirksam ist, mit erfolgreichen Ergebnissen aus Versuchen an Mäusen, und sie haben auch beobachtet, dass bei Affen eine angemessene Immunantwort erzeugt wird. Diese Immunisierung bleibt auch bei fortgeschrittenen Tumoren bestehen, die bei Tieren Metastasen gebildet haben.

„Dieser Impfstoff könnte vielen Patienten mit verschiedenen Krebsarten helfen, da er nicht von den spezifischen Mutationen im Krebs jedes Patienten abhängt“, erklärt Bioingenieur Mooney.

Sein Team hat Jahre damit verbracht, Impfstoffe zu entwickeln, die auf dreidimensionalen mikroskopischen Strukturen basieren, die, einmal injiziert, als Hauptquartier fungieren, zu dem Zehntausende von Zellen des Immunsystems strömen, die in der Lage sind, Antikörper gegen Tumorproteine ​​​​zu bilden und vor allem andere wirksame zu stimulieren T-Lymphozyten und die natürlichen Killer.

Dieser neue Krebsimpfstoff-Prototyp wurde in Nature, einer führenden Referenz in der Weltwissenschaft, veröffentlicht. Eine seiner herausragendsten Eigenschaften ist, dass es einen der Unsichtbarkeitsmechanismen des Immunsystems deaktiviert, die am häufigsten von Tumoren verwendet werden, einschließlich derjenigen der Bauchspeicheldrüse und des Glioblastoms des Gehirns. „Die zentrale Botschaft ist, dass es möglich ist, Impfstoffe zu entwickeln, die bei vielen Patienten und bei unterschiedlichen Tumorarten wirken“, fasst Wucherpfennig zusammen. Das Team plant, im nächsten Jahr klinische Studien mit Patienten zu starten.

Die Entwicklung wirksamer Medikamente gegen Krebs ist ein mühsames Unterfangen. Nur drei von 100 neuen Medikamenten dieser Art schaffen es, alle klinischen Studien zu bestehen und den Markt zu erreichen. Noch geringer ist die Erfolgsquote im Kampf gegen kompliziertere Tumore. Dieser Impfstoff soll jedoch zusammen mit anderen Ansätzen neben bereits zugelassenen Behandlungen als neue Waffe im Kampf gegen Krebs fungieren.

„Diese Studie ist Teil eines neuen Ansatzes zur Immuntherapie“, erklärt Ignacio Melero, Immunologe am Zentrum für angewandte medizinische Forschung der Universität Navarra. „Die Idee ist, so zu immunisieren, dass Autoantikörper gegen Mechanismen gebildet werden, die der Tumor nutzt, um der Reaktion des Immunsystems zu entgehen, sodass bei geimpften Patienten die Wirksamkeit von Immuntherapiebehandlungen verbessert wird.“ Ein ähnlicher Ansatz mit einer anderen Art von Impfstoff war vielversprechend Ergebnisse gegen Melanom“, betont Melero.

Dies bezieht sich auf die ersten klinischen Studien an Patienten mit einem experimentellen Impfstoff, der auf einem kleinen Protein namens IO103 basiert, das die Reaktionsfähigkeit von T-Lymphozyten stimuliert und das zusammen mit Checkpoint-Inhibitoren, einer bereits zugelassenen Immuntherapie gegen Krebs, verabreicht wird. „Wir müssen auf die Ergebnisse klinischer Studien warten, aber die bisherigen Ergebnisse deuten darauf hin, dass sie der Herausforderung gewachsen sind“, fügt Melero hinzu.

Pedro Romero, Co-Direktor des Ludwig-Instituts für Krebsforschung in der Schweiz, fasst die Schwierigkeit bei der Entwicklung nicht personalisierter Impfstoffe zusammen. „Krebs ist keine einheitliche Krankheitseinheit; Es kann mehr als 700 verschiedene Krebsarten geben, die durch charakteristische molekulare Profile definiert sind. Alle wirksamen Krebsbehandlungen sind nur gegen eine begrenzte Anzahl dieser Krebssubtypen erfolgreich. Von zukünftigen Krebsimpfstoffen ist nichts anderes zu erwarten. Es ist möglich, dass einige Immunisierungen wie die von der Dana-Farber-Gruppe entdeckte gegen eine bedeutende Gruppe von Tumoren wirken könnten, was eine wichtige Errungenschaft wäre. Der Biomarker wäre in diesem Fall die Konzentration der MICA- und MICB-Moleküle im Blut“, führt er aus.

Romero ist hinsichtlich des Potenzials dieser therapeutischen Impfstoffe optimistisch. „Denkbar ist eine Kombination der beiden Impfstoffarten semi-universal und personalisiert. Es gäbe potenziell vorteilhafte Synergien für die Behandlung von Patienten. Die Krebsimmuntherapie steckt noch in den Kinderschuhen und erreicht die Pubertät. Die Erwartungen sind hoch“, sagt er abschließend.