Großer Schritt in Richtung individuelle Krebs-Immuntherapie

Medizin hat große Hoffnungen für die personalisierte Krebs-Immuntherapie. Die Idee ist, einen Impfstoff aufgefordert, das Immunsystem zur Bekämpfung eines Tumors. Wissenschaftler der ETH Zürich haben eine Methode entwickelt, die es Ihnen erlaubt zu bestimmen, welche Moleküle sind geeignet, um Patienten-spezifische Immunisierung.

Zellen der körpereigenen Immunsystem kann helfen, Tumore zu bekämpfen. Für mehrere Jahre nun, dies hat es erlaubt Onkologen mit Medikamenten bekannt als checkpoint-Inhibitoren fördern die T-Zellen zu eliminieren Tumorzellen. Im letzten Jahr sind die beiden Wissenschaftler, die vor dieser therapeutische Ansatz erhielten den Nobelpreis für Medizin.

Während die ärzte genießen einige erste Erfolge mit dieser Methode, vor allem mit Bezug auf Melanome und mehrere andere Arten von Krebs, Immunologen und Krebsforscher arbeiten zu entwickeln den Ansatz weiter. Was Sie im Kopf haben, ist ein Impfstoff, der dazu führen würde, dass Krebs-Abwehr-T-Zellen zu vervielfachen sich im Körper und stärkt dadurch die körpereigenen Abwehrkräfte. Die große Frage ist, welche Moleküle sind geeignet für eine Impfung? Forscher arbeiten im team von Manfred Kopf, Professor für Molekulare Biomedizin haben nun eine Methode entwickelt, die für die Identifikation dieser Moleküle.

Rapport zwischen Immunzellen und Tumorzellen

Da auf der einen Seite die Tumoren unterscheiden sich stark von patient zu patient, und auf der anderen keine zwei Menschen (außer eineiige Zwillinge) haben das gleiche Immunsystem, Zukunft die Impfung gegen Krebs ist ein Komplexes Beispiel für die personalisierte Medizin. Das Ziel ist die Entwicklung einer individuellen Impfstoff für den einzelnen Patienten.

Potenzielle Impfstoffe enthalten Teile von Proteinen, bekannt als Peptide, die nur in Tumoren durch eine mutation. Da T-Zellen spezifisch sind und immer erkennt nur einen bestimmten Peptid, so wie ein Schlüssel passt nur ein Schloss, eine weitere Voraussetzung für einen Impfstoff dieser Art ist, dass der patient T-Zellen in der Lage zu erkennen, diese Krebs-Peptide in den ersten Platz. Also, bevor die ärzte können immunise einer Krebs-Patienten, Laboruntersuchungen müssen durchgeführt werden, um die Suche für die entsprechenden Paare von T-Zellen und Peptide. Ein Peptid, das anerkannt ist, durch eine T-Zelle kann verwendet werden, für personalisierte Immunisierung. Der Impfstoff sollte dann zur Aktivierung der T-Zellen im Körper erkennen, dass nur das Peptid (und damit Tumor-Zellen). Diese T-Zellen sollten letztlich Auswischen des Tumors.

Die ETH-Forscher‘ – Methode macht es möglich, für ein Labor, um zu ermitteln, welche T-Zellen erkennen, welche Peptid. Bis jetzt wurde dies unglaublich schwer. Die Wissenschaftler verwendeten Tumoren in Mäusen zu zeigen, dass Ihr Ansatz funktioniert. Als Nächstes wollen Sie als Beweis für die Wirksamkeit Ihres Ansatzes im Umgang mit Tumoren im Menschen.

Jeder patient bekommt einen eigenen Satz von reporter-Zellen

Im Zentrum dieser neuen Methode liegt eine Sammlung von mehreren Millionen reporter-Zellen, von denen jeder zeigt auf Ihrer Zelloberfläche eine von vielen Peptide gefunden, die in einem Tumor. Die reporter-Zellen sind entworfen, um zu schalten auf grün, sobald eine T-Zelle interagiert mit ihm durch Erkennung der präsentierten peptide. Dies ermöglicht den Wissenschaftlern zu identifizieren, die Tumor-Peptide, die T-Zellen von Krebspatienten erkennt. Dies beinhaltet das mischen der Sammlung von reporter-Zellen mit T-Zellen aus dem Patienten, Tumor -, Isolierung der reporter-Zellen, die grün werden und die Identifizierung der peptide, die Sie tragen.

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Da jeder Mensch (und jedes wirbeltier in der Regel), hat eine einzigartige immun-system, und da jeder Tumor trägt ein einzigartiges Muster von Mutationen, die die Wissenschaftler produzieren muss einen anderen Satz von reporter-Zellen für den einzelnen Patienten. „Eine option ist, um zu bestimmen, wo sich der Tumor genetische Sequenz und Vergleich mit der gen-Sequenz des Patienten und die gesunden Zellen“, der Kopf sagt. Dadurch können die Forscher feststellen, inwieweit der Tumor unterscheidet sich von gesundem Gewebe und dann die übertragung der genetischen Informationen, die mit genau diesen Tumor-spezifischen Unterschiede in der reporter-Zellen.

Experimentelle test

Als Kopf erklärt, „Andere Wissenschaftler durch computer-Vorhersagen, um zu versuchen und finden Sie heraus, welche Krebs Peptide sind geeignet, um diese Art der Immunisierung. Aber dieser Ansatz ist nur so gut wie die algorithmen, die benutzt werden – und in dem moment, Sie sind nicht sehr zuverlässig. Durch Kontrast, haben wir einen experimentellen test, der uns versichert, dass die T-Zellen erkennen die Patienten die Tumor-Peptide.“

Erste tests bei Brustkrebs-Modell in Mäusen zeigten Kopf und seine Kollegen, dass Ihre Methode funktioniert. In immunised Mäuse, die das Immunsystem in der Tat greifen die Krebszellen; in der nicht-immunised Mäuse, denen die Wissenschaftler verwendeten als Kontrolle, ist dies nicht geschehen.

Die Wissenschaftler bereits patentiert dieser Methode vor fünf Jahren. Im Jahr 2015, Ihre vielversprechende Entdeckung gewann Sie die ETH Zürich den “ Spark Award. Ihre Arbeit wurde vor kurzem veröffentlicht in der Fachzeitschrift Nature Immunology [dx.doi.org/10.1038/s41590-019-0335-z].

Zur Entwicklung kommerzieller Anwendungen für die Technik, die die Wissenschaftler mit der Gründung des ETH-spin-off genannt Tepthera. Dieser start-up-Pläne zu zeigen, die Wirksamkeit des Konzepts ist auch mit Tumoren im Menschen.

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„Im wesentlichen, unsere Technik und personalisierte Impfungen halten Versprechen für die Behandlung von allen Krebsarten – vor allem in Kombination mit checkpoint-Inhibitoren, die“ Kopf, sagt, fügte hinzu, dass die Technologie könnte auch verwendet werden, in die Erforschung und Behandlung von Autoimmunerkrankungen wie multiple Sklerose oder Typ-1-diabetes.