Forschende konnten mit einer Impfung im Mausmodell für Darmkrebs einen kompletten Tumorrückgang beobachten.
Forschende der Medizinischen Hochschule Hannover konnten mit einem Zwei-Phasen-Impfschema die Immunabwehr gegen Tumorzellen innerhalb von 2 Wochen mobilisieren - in einem Mausmodell für Darmkrebs.
„Wir konnten nach nur 2 Impfungen eine extrem starke Immunantwort beobachten, die für einen kompletten Rückgang des Tumors gesorgt hat“, sagt Dr. Dimitrij Ostroumov.
Tumorzellen und Immunsystem
Unsere körpereigene Abwehr kann auch Krebs bekämpfen. Allerdings sind nicht alle Tumorzellen für das Immunsystem gut zu erkennen. Zudem verändern sie sich ständig und tarnen sich, um dem Abwehrsystem zu entkommen. Um Tumorerkrankungen besser und erfolgreicher zu behandeln, setzt die medizinische Forschung auf therapeutische Krebsimpfungen. Bei dieser Form der Immuntherapie werden Menschen geimpft, die bereits Krebs haben. Sie funktioniert ähnlich wie Impfungen gegen Krankheitserreger und bringt dem Immunsystem bei, die Tumorzellen an Tumorantigenen wieder selbst zu erkennen und sie abzutöten.
Ein Ansatz ist es, den Krebspatientinnen und -patienten hochspezialisierte Immunzellen zu entnehmen und diese außerhalb des Körpers mit Tumorantigenen zu beladen. Nachdem diese dendritischen Zellen wieder in den Körper zurück injiziert werden, können sie antigenspezifische Immunantworten auslösen und regulieren. Bei einem anderen Ansatz enthält der Impfstoff einer proteinbasierten oder Peptid-Impfung nur das Eiweiß des Tumorantigens oder zumindest Teile davon. Diese synthetische Methode ist schneller, kostengünstiger und weniger aufwändig. Das Problem bei beiden Verfahren: Häufig ist die ausgelöste Immunreaktion eher gering und die Impfung muss häufig wiederholt werden, um die Immunzellen zu aktivieren.
Ein Forschungsteam um PD Dr. Thomas Wirth und Dr. Dimitrij Ostroumov von der Medizinischen Hochschule Hannover hat nun eine neue Power-Impfung entwickelt. Bei dieser therapeutischen Immuntherapie genügen bereits 2 Impfgaben per Spritze unter die Haut, um das Immunsystem innerhalb von nur 14 Tagen effektiv gegen den Tumor zu mobilisieren.
Impfung gegen Krebs in 2 Phasen
Seit 15 Jahren tüfteln die Forschenden daran, wie sich Krebsimpfungen verbessern lassen. „Der Schlüssel liegt in den dendritischen Zellen“, sagt Wirth. Diese gehören zu den Fresszellen des angeborenen Immunsystems. Erkennen sie Strukturen als körperfremd oder andersartig, nehmen sie diese ganz oder teilweise in sich auf. Als antigen-präsentierende Zellen sind sie in der Lage, die Fremdzell-Bestandteile in kürzere Stücke umzuwandeln und anschließend als Peptide auf ihrer eigenen Zelloberfläche zu präsentieren. Mit diesen Mini-Eiweißen zeigen sie den spezifischen T-Zellen unseres erworbenen Immunsystems, woran diese die körperfremden Strukturen erkennen können und aktivieren so die zielgerichtete Immunabwehr.
Um dies möglichst schnell und wirkungsvoll zu erreichen, setzten die Forschenden auf ein Impfschema, das in 2 Phasen abläuft: einer Grund- sowie einer Auffrischungsimpfung. Bei solchen heterologen Prime-Boost-Impfstoffen werden dem Organismus zweimal dieselben Antigene in unterschiedlicher Zusammensetzung injiziert. In diesem Fall genügte sogar ein einziges Antigen-Peptid, das spezifisch von den Tumorzellen gebildet wird, um die dendritischen Zellen direkt im Körper zu aktivieren.
Weil das Peptid allein jedoch keine genügend starke Immunantwort auslöst, gaben die Forschenden in beiden Impfphasen jeweils einen sog. Agonisten zu, der die Immunzellen im Körper zusätzlich aktiviert. „Für die primäre Immunisierung verpacken wir das Peptid mit dem Immunaktivator in einer Lipidhülle“, erklärt Wirth. So werden die dendritischen Zellen im Körper angetrieben, das Tumorantigen den spezifischen T-Zellen zu zeigen, damit diese den Tumor erkennen und angreifen können. „Beim Boosten eine Woche später fügen wir außerdem noch einen Antikörper hinzu, der als weiterer Stimulator dafür sorgt, dass sich die gegen den Tumor gerichteten T-Zellen ultraschnell vermehren.“
Starke Immunantwort auf die Impfung
Getestet wurde das Impfschema in einem Mausmodell für Darmkrebs. Die Wirkung erstaunte selbst die Forschenden. „Wir konnten nach nur 2 Impfungen eine extrem starke Immunantwort beobachten, die für einen kompletten Rückgang des Tumors gesorgt hat“, so Ostroumov. „Unsere Experimente zeigen nicht nur, dass die Verwendung von Liposomen als Peptidträger problemlos möglich ist, sondern bestätigen auch die außergewöhnliche Verstärkung der T-Zell-Reaktion durch stimulierende Antikörper im heterologen Impfschema.“
Die schnelle Produktion der Impfstoffe und der frühe Antitumor-Effekt bedeuten für Menschen mit einer Krebserkrankung einen extremen Zeit- und damit auch einen Überlebensvorteil.
Ein weiterer Pluspunkt des Impfschemas: Es ist universell, der Peptid-Baustein kann wie in einem Baukasten ausgetauscht und den jeweiligen Anforderungen neu angepasst werden. „Zum einen können wir das Peptid auf das genetische Profil des Tumors zuschneiden, also personalisierte Impfstoffe produzieren, die auf jeden Patienten und jede Patientin individuell ausgerichtet sind“, sagt Wirth. „Zum anderen muss das Peptid noch nicht einmal zwingend ein Tumorantigen sein, sondern kann auch andere Informationen etwa zur Erkennung von Parasiten, Bakterien oder Viren tragen.“
Bis die Impfung in der Regelversorgung landet, ist der Weg allerdings noch weit. Als nächster Schritt müssten klinische Studien die Wirksamkeit und Sicherheit für die Anwendung beim Menschen nachweisen.
Quelle: Medizinische Hochschule Hannover
