T-Zellen auf Muster-Jagd: Wie sie selbst komplexe Krebsmarker erkennen lernen

Verantwortliche Personen:: AG Ho – Medizinische Klinik und Poliklinik II, Universitätsklinikum Würzburg

Abbildung 1: Arbeitsgruppe AG Ho

TEAM

Patrick Ho leitet eine Nachwuchsforschungsgruppe am Lehrstuhl für Zelluläre Immuntherapie der Abteilung für Innere Medizin II. Zu seinem Team junger Forscher gehören eine naturwissenschaftliche Doktorandin, ein Masterstudent, zwei Medizindoktorandinnen und eine medizinisch-technische Assistentin.

Motivation und Innovation

Unsere Forschung konzentriert sich darauf, T-Zellen (ein wesentlicher Bestandteil des Immunsystems) genetisch so umzuprogrammieren, dass sie Krebszellen gezielt erkennen und eliminieren. Dieser Ansatz hat sich bei der Behandlung von Leukämie und Lymphomen als außerordentlich wirksam erwiesen. Allerdings schränken mehrere biologische Herausforderungen die Anwendung dieser Strategie bei der Behandlung der meisten anderen, soliden Krebsarten ein. Beispielsweise sind die Proteine, die T-Zellen auf der Oberfläche von Krebszellen erkennen können, oft auch auf gesunden Zellen vorhanden.

Zudem kann jede einzelne Krebszelle eine unterschiedliche Menge dieser Oberflächenproteine aufweisen, was es für T-Zellen schwierig macht, jede Krebszelle genau zu identifizieren. Anstatt uns auf einen einzelnen Proteinmarker zu konzentrieren, zielt unsere Arbeit darauf ab, T-Zellen die Fähigkeit zu verleihen, bestimmte Muster mehrerer Oberflächenmarker zu erkennen, um so die Wirksamkeit und Präzision der Tumor-Therapie zu verbessern.

Welche Ziele verfolgt das Projekt?

Ziel dieses Projekts ist es, herauszufinden, welche Kombination von Oberflächenmarkern T-Zellen bei verschiedenen Krebserkrankungen gezielt erkennen sollten. So soll die Wirksamkeit der Tumorabtötung maximiert und gleichzeitig ein hohes Maß an therapeutischer Sicherheit gewährleistet werden.

Abbildung 2: Schaubild Projekt

Ansatz des Forschungsprojektes

Zunächst werden T-Zellen genetisch so umprogrammiert, dass sie verschiedene Muster von Oberflächenmarkern erkennen, darunter (1) das Vorhandensein von zwei oder mehr Krebsproteinen oder (2) das Vorhandensein eines Krebsproteins und das Fehlen eines anderen Proteins, was aufgesunden Zellen vorkommt. Anschließend werden die T-Zellen zu Mischungen aus Krebszellen und gesunden Zellen hinzugefügt. Unser Team wird die Fähigkeit jeder modifizierten T-Zelle bewerten, Tumorzellen zu eliminieren und dabei gesunde Zellen zu verschonen. Durch die Veränderung der Anteile einzelner Krebszellen, die unterschiedliche Konzentrationen der jeweiligen Ziel-Oberflächenmarker aufweisen, können wir komplexe Krebsmarkermuster nachbilden, die für verschiedene Krebsarten charakteristisch sind. Unsere Arbeit wird Erkenntnisse darüber liefern, wie entschieden werden kann, welche Art von Muster für T-Zellen in verschiedenen Krebsarten am effektivsten und sichersten ist.

Welche Krebserkrankung soll behandelt werden?

Zwar konzentriert sich das Projekt zunächst auf Bauchspeicheldrüsenkrebs, doch sind die zentralen Herausforderungen bei der Unterscheidung von Tumorzellen und gesunden Zellen bei vielen Krebsarten ähnlich. Daher zielt die Arbeit darauf ab, als Leitfaden für ähnliche Strategien zur gezielten Bekämpfung von Tumoren bei allen Krebsarten zu dienen.

Warum soll das Forschungsprojekt unterstützt werden?

Zwar haben gentechnisch veränderte T-Zellen bei einigen Blutkrebsarten Heilungspotenzial gezeigt, doch hat die Unfähigkeit, wirklich reine krebsspezifische Oberflächenmarker zu identifizieren, den Einsatz von T-Zell-Therapien bei den meisten anderen, v.a. soliden Krebsarten drastisch eingeschränkt. Unsere Gruppe konzentriert sich nicht nur darauf, „intelligentere“ T-Zell-Therapien zu entwickeln, die komplexere Markermuster erkennen können, sondern zielt auch darauf ab, Erkenntnisse zu gewinnen, die Aufschluss darüber geben, auf welche Markermuster bei verschiedenen Krebsarten gezielt eingewirkt werden sollte.