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Neue Therapie gegen aggressive Tumorzellen

Ein künstlich gebildetes Bindeglied macht es T-Zellen möglich, den Krebs zu attackieren.

Bei der UniCAR-Technologie bindet die T-Zelle (blau) über ein künstlich erzeugtes Bindeglied an die Tumorzelle (rot). Anhand der Dosierung des Bindeglieds lässt sich die Immunantwort steuern.
Bei der UniCAR-Technologie bindet die T-Zelle (blau) über ein künstlich erzeugtes Bindeglied an die Tumorzelle (rot). Anhand der Dosierung des Bindeglieds lässt sich die Immunantwort steuern. © HZDR/Sahneweiß/Kjpargeter

Es ist eine der großen Fragen für Krebspatienten: Wie empfindlich reagiert ihr Tumor auf die Strahlentherapie? Neben und in Kombination mit Operation und Chemotherapie ist sie zentrale Säule der Therapie. Vielfach ermöglicht das Verfahren heute eine Heilung. In anderen Fällen zumindest, dass die Tumorerkrankung unter Kontrolle bleibt. Doch es gibt Ausnahmen. Dann nämlich, wenn sich hochgradig widerstandsfähige Krebsstammzellen im Tumorgewebe befinden. 

Werden diese Zellen nicht vollständig vernichtet, können sie nach zunächst erfolgreicher Therapie zum erneuten Wachstum des Tumors führen. Dresdner Wissenschaftlern ist es nun in Laborexperimenten gelungen, solche strahlenresistenten Krebszellen mithilfe einer zielgerichteten Immuntherapie abzutöten.

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Für ihre Untersuchung nutzten die Forscher Zellen von Plattenepithelkarzinomen des Kopf-Hals-Bereiches. Dabei handelt es sich um eine von Oberflächenzellen ausgehende Krebserkrankung, der sich die meisten bösartigen Tumoren im Kopf-Hals-Bereich zuordnen lassen. Im Projekt arbeiten Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) und des Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen Dresden (NCT/UCC) mit einem internationalen Forscherteam zusammen. Die neuartige Immuntherapie basiert auf der sogenannten UniCAR-Technologie. Sie ist eine Weiterentwicklung der CAR-T-Zell-Therapie, die derzeit zu den vielversprechendsten Ansätzen der Immuntherapie zählt.

Bei dieser wird in die T-Zellen, die weißen Blutzellen des Immunsystems, ein künstliches Molekül „CAR“ eingebaut. Wie ein Navigationssystem leitet es die Zellen zu bestimmten Oberflächenmerkmalen von Tumorzellen. Beim neuen UniCAR-System bindet die veränderte T-Zelle hingegen nicht direkt an die Tumorzelle. Vielmehr ist zwischen Immun- und Krebszelle ein spezielles Bindeglied als Zielmodul zwischengeschaltet, das die Bindung und damit die Immunantwort erst ermöglicht. Weil diese künstlich erzeugten Bindeglieder kurzlebig sind, lässt sich die Aktivität der T-Zellen über die verabreichte Dosis steuern und die Gefahr schwerwiegender Nebenwirkungen deutlich verringern. Sowohl im Reagenzglas als auch in Experimenten mit Mäusen konnten die strahlenresistenten Krebszellen auf diesem Weg abgetötet werden.

„Unsere Ergebnisse zeigen erstmals, dass die Immuntherapie mit dem UniCAR-System künftig ganz gezielt dazu dienen könnte, in Kombination mit einer Radiotherapie besonders strahlenresistente Tumorzellen erfolgreich zu bekämpfen“, sagt Michael Bachmann, Direktor am HZDR-Institut für Radiopharmazeutische Krebsforschung, Professor für Translationale Radiopharmakologie an der TU Dresden und Mitglied im erweiterten Direktorium des NCT/UCC Dresden. Patienten mit einem wiederauftretenden Plattenepithelkarzinom überleben meist nur einen Zeitraum von weniger als sechs Monaten. Verantwortlich für die schlechte Prognose ist die Widerstandsfähigkeit bestimmter Krebszellen gegen die Strahlentherapie. „Mithilfe der UniCAR-T-Zell-Therapie könnten sich die Heilungschancen von Patienten mit strahlenresistenten Tumoren deutlich verbessern“, sagt Mechthild Krause, Direktorin der Klinik für Strahlentherapie und Radioonkologie des Dresdner Universitätsklinikums und Mitglied im Geschäftsführenden Direktorium des NCT/UCC Dresden.

Dresden ist seit 2015 neben Heidelberg der zweite Standort des Nationalen Centrums für Tumorerkrankungen. Es ist eine gemeinsame Einrichtung des Deutschen Krebsforschungszentrums, des Universitätsklinikums Dresden, der Medizinischen Fakultät der TU Dresden und des HZDR. Forschung und Krankenversorgung werden so eng wie möglich verknüpft, damit Krebspatienten auf dem jeweils neuesten Stand der wissenschaftlichen Erkenntnisse behandelt werden. Die Forscher wollen die Wirksamkeit des UniCAR-Systems auf strahlenresistente Tumorzellen zunächst in weiteren Laborexperimenten untersuchen. Wenn diese erfolgreich sind, könnten klinische Studien folgen. 

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