In Tumoren des menschlichen Körpers befinden sich Immunzellen (Makrophagen), die Krebs bekämpfen können. Bisher konnten sie ihre Funktion jedoch aufgrund der Unterdrückung durch den Tumor nicht richtig erfüllen. Forscher des KAIST haben diese Einschränkung überwunden, indem sie einen neuen Therapieansatz entwickelt haben, der Immunzellen innerhalb von Tumoren direkt in krebshemmende Zelltherapien umwandelt.
KAIST (Präsident Kwang Hyung Lee) gab am 30. bekannt, dass ein Forschungsteam unter der Leitung von Professor Ji-Ho Park vom Department für Bio- und Hirntechnik eine Therapie entwickelt hat, bei der ein Medikament direkt in einen Tumor injiziert wird. Die bereits im Körper vorhandenen Makrophagen absorbieren das Medikament, produzieren selbstständig CAR-Proteine ??(ein Krebs-Erkennungsgerät) und werden in krebshemmende Immunzellen, sogenannte „CAR-Makrophagen“, umgewandelt.
Solide Tumoren – wie Magen-, Lungen- und Leberkrebs – wachsen als dichte Massen, was es Immunzellen erschwert, in die Tumoren einzudringen oder ihre Funktion aufrechtzuerhalten. Daher ist die Wirksamkeit bestehender Immunzelltherapien begrenzt.
CAR-Makrophagen, die in letzter Zeit als Immuntherapie der nächsten Generation Aufmerksamkeit erregt haben, bieten den Vorteil, Krebszellen direkt zu umschließen und gleichzeitig umgebende Immunzellen zu aktivieren, um die Antikrebsreaktionen zu verstärken.
Herkömmliche CAR-Makrophagen-Therapien erfordern jedoch die Entnahme von Immunzellen aus dem Blut des Patienten, gefolgt von Zellkultur und genetischer Modifikation. Dieses Verfahren ist zeitaufwändig, kostspielig und für die Anwendung am Patienten nur bedingt praktikabel.
Um dieser Herausforderung zu begegnen, konzentrierte sich das Forschungsteam auf „tumorassoziierte Makrophagen“, die sich bereits um Tumore herum angesammelt haben.
Sie entwickelten eine Strategie zur direkten Umprogrammierung von Immunzellen im Körper, indem sie Lipid-Nanopartikel – die so konzipiert sind, dass sie von Makrophagen leicht aufgenommen werden können – sowohl mit mRNA, die Informationen zur Krebserkennung kodiert, als auch mit einem Immunstimulans beladen, das Immunreaktionen aktiviert.
Mit anderen Worten, in dieser Studie wurden CAR-Makrophagen erzeugt, indem „körpereigene Makrophagen direkt im Körper in Antikrebs-Zelltherapien umgewandelt wurden“.
Nach der Injektion dieses Therapeutikums in Tumore wurde es von Makrophagen rasch aufgenommen und begann mit der Produktion von Proteinen, die Krebszellen erkennen, während gleichzeitig die Immunantwort aktiviert wurde. Die so entstandenen „verstärkten CAR-Makrophagen“ zeigten eine deutlich verbesserte Fähigkeit zur Abtötung von Krebszellen und aktivierten umliegende Immunzellen, wodurch eine starke Antitumorwirkung erzielt wurde.
In Tiermodellen des Melanoms (der gefährlichsten Form von Hautkrebs) wurde das Tumorwachstum signifikant unterdrückt, und es zeigte sich, dass der therapeutische Effekt das Potenzial hatte, über den lokalen Tumorherd hinauszugehen und systemische Immunreaktionen auszulösen.
