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Wie Dresdner Forscher Krebszellen ausschalten

Immuntherapien sind ein neuer Ansatz gegen Krebs. Forscher in Dresden machen sie nun effektiver.

Das Protein PD-L1, hier grün eingefärbt, auf der Oberfläche von Darmkrebszellen. Das Eiweiß bremst wichtige Immunzellen aus und wird von vielen Krebszellen vermehrt gebildet.
Das Protein PD-L1, hier grün eingefärbt, auf der Oberfläche von Darmkrebszellen. Das Eiweiß bremst wichtige Immunzellen aus und wird von vielen Krebszellen vermehrt gebildet. © Mirko Theis/NCT/UCC Dresden

Krebszellen tricksen das Immunsystem aus. Eigentlich müssten genau das die veränderten Körperzellen erkennen und dagegen vorgehen. Doch der Krebs umgeht diesen wichtigen Mechanismus einfach.

Eine Möglichkeit, die immer mehr an Bedeutung gewinnt, ist die Immuntherapie. Das Immunsystem lernt dadurch, die Krebszellen als solche zu erkennen und sie zu bekämpfen. Allerdings spricht nur ein Teil der Tumoren auf die bislang verfügbaren Therapien an und oft nur für einen begrenzten Zeitraum. Dresdner Wissenschaftler haben nun einen Weg gefunden, die Immunantwort des Körpers zu verbessern. Ein ganz bestimmtes Gen spielt dabei eine wichtige Rolle.

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Im menschlichen Körper entarten regelmäßig Zellen, die im Normalfall durch das Immunsystem eliminiert werden. Nur wenn es Zellen gelingt, diesen körpereigenen Schutzvorkehrungen zu entgehen, können sie zu einem Tumor heranwachsen. Moderne Immuntherapien unterbinden diese Ausweichmechanismen von Krebszellen. Es gibt Tumorarten, bei denen einzelne Immuntherapien bereits heute gut wirken.

Dazu gehören beispielsweise der schwarze Hautkrebs, Lungenkrebs, Nierenkrebs oder einige Formen von Blutkrebs. Spricht der Tumor auf die Immuntherapie an, kann die Erkrankung häufig unter Kontrolle gebracht werden. Doch auch bei diesen Krebsarten hilft die Immuntherapie nicht jedem Patienten. Wie kann also sichergestellt werden, dass solch eine Therapie erfolgreich verläuft?

Gen spielt wichtige Rolle bei Immunantwort

Wissenschaftler am Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen (NCT/UCC) der Hochschulmedizin Dresden und des Deutschen Krebsforschungszentrums zeigten nun erstmals, dass die Aktivität des Gens MLLT6 eine wichtige Rolle für eine erfolgreiche Immunantwort des Körpers gegen Krebs spielen könnte. Für diese Erkenntnis untersuchten sie 1.500 Gene. „In Zellexperimenten führte das Abschalten dieses Gens dazu, dass Tumorzellen wieder durch Immunzellen angegriffen und vernichtet wurden“, erklärt Studienleiter Mirko Theis vom NCT/UCC und der Medizinischen Fakultät Dresden. Ob sich dieser Effekt für Therapien nutzen lässt, müssten weitere Untersuchungen zeigen.

Zur Identifikation von MLLT6 als wichtiger Einflussgröße für die Immunantwort nutzten die Forscher die Gen-Schere Crispr-Cas9: Mit ihrer Hilfe deaktivierten sie in menschlichen Dickdarm-Krebszellen pro Zelle jeweils eines von über 1.500 untersuchten Genen. Anschließend vermehrten sie die veränderten Zellen und untersuchten, bei welchen Zellen die Ausprägung des Oberflächen-Moleküls PD-L1 deutlich zurückgegangen war. PD-L1 bremst wichtige Immunzellen aus und wird von vielen Krebszellen vermehrt gebildet. Zellen mit dem ausgeschaltetem Gen bildeten deutlich weniger PD-L1.

Klinische Anwendung noch nicht in Sicht

Anschließend kultivierten die Forscher unbehandelte Tumorzellen und Tumorzellen mit ausgeschaltetem MLLT6-Gen gemeinsam mit zytotoxischen T-Zellen. Dabei zeigte sich, dass die Immunzellen die genetisch veränderten Krebszellen attackierten und vernichteten, während die unbehandelten Tumorzellen überlebten. In weiteren Experimenten konnten die Forscher belegen, dass die Deaktivierung des Gens MLLT6 über die Hemmung des PD-L1-Signalwegs hinaus weitere für eine effektive Immunantwort wichtige Faktoren beeinflusst.

Bereits vorhandene Untersuchungen deuten darauf hin, dass das Gen MLLT6 für die Abläufe in gesunden Zellen keine essenzielle Rolle spielt. „Das lässt vermuten, dass eine mögliche therapeutische Hemmung von MLLT6 mit geringen Nebenwirkungen verbunden sein könnte“, erklärt Frank Buchholz, Leiter der Abteilung Medizinische Systembiologie der TU Dresden.

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Der Weg von der Grundlagenforschung hin zu einer möglichen klinischen Anwendung in der Krebs-Immuntherapie sei jedoch noch weit, mit vielen Unwägbarkeiten verbunden und brauche auch bei erfolgreichem Verlauf viele Jahre. Im nächsten Schritt wollen die Wissenschaftler die Rolle von MLLT6 anhand komplexerer Zellmodelle weiter erforschen.

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