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29.04.2020 – 10:49

Technische Universität München

Verbesserung der Immuntherapie bei Krebs

TECHNISCHE UNIVERSITÄT MÜNCHEN

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PRESSEMITTEILUNG

Ursache für die fehlende Immunabwehr von Tumoren entdeckt

Verbesserung der Immuntherapie bei Krebs

Zu Krebserkrankungen kommt es unter anderem deshalb, weil so genannte regulatorische Zellen die körpereigene Immunabwehr blockieren. Forschende unter der Federführung der Technischen Universität München (TUM) haben einen Mechanismus gefunden, um jene Zellen im Tumorgewebe zu identifizieren, die eine Immunantwort unterdrücken. Ihre Erkenntnisse können dazu beitragen, die Diagnostik und die Immuntherapie von Krebserkrankungen zu verbessern.

Das Immunsystem verteidigt uns nicht nur gegen Infektionen, sondern auch gegen Krebs. Der Schutz beruht insbesondere auf der Aktivierung von speziellen Zellen des Immunsystems, den CD8+ T-Zellen. Diese können Zellen als infiziert oder entartet erkennen und gezielt töten.

„Die Fähigkeit des Immunsystems und speziell der CD8+ T-Zellen, Krebszellen in Geweben wie Lunge, Darm oder Leber zu beseitigen, ist bei Tumor-Patientinnen und -Patienten häufig eingeschränkt“, erklärt Percy Knolle, Professor für Molekulare Immunologie an der Technischen Universität München (TUM).

Antikörper ermöglichen Immunantwort bei Krebspatienten

Krebszellen senden Signale aus, die das Immunsystem bremsen. Das Wissen darüber, wie die tumor-spezifische Immunität eingeschränkt wird, führte dazu, dass Immuntherapien gegen Krebs durch sogenannte Checkpoint-Blockade entwickelt wurden.

Die Signale, welche von den Krebszellen ausgehen, werden bei dieser Therapieform blockiert und die Immunabwehr gleichzeitig aktiviert. Patientinnen und Patienten bekommen im Rahmen der Therapie Antikörper verabreicht, die die Blockade der Immunantwort („checkpoint inhibition“) aufheben.

Neuartige Form der Unterdrückung Krebs-spezifischer Immunantworten gefunden

Die Forschungsgruppe der TUM um Dr. Bastian Höchst und Prof. Percy Knolle am Standort Freising-Weihenstephan und am Klinikum rechts der Isar in München hat zusammen mit Forschenden der Universität Heidelberg und der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg sowie der Yale University in den USA eine neuartige Form der Unterdrückung Krebs-spezifischer Immunantworten gefunden und aufgeklärt.

Laut der neuen Publikation basiert die Unterdrückung auf einem Abbauprodukt aus dem Glukose-Stoffwechsel. Fresszellen, welche die Aktivierung anderer Zellen des Immunsystems unterdrücken (Myeloide Supressorzellen), werden häufig in der Nähe von und auch in Tumoren gefunden. Sie sind dafür bekannt, die Krebs-spezifische Immunität stark einzuschränken.

„Wir konnten die übermäßige Produktion des Abbauprodukts aus dem Glukose-Stoffwechsel als charakteristische Eigenschaft von Supressorzellen im Tumor identifizieren und gleichzeitig den Wirkmechanismus der Immun-Blockade aufklären“, erläutert Dr. Bastian Höchst.

Neue Methoden aktivieren Immunzellen

Die Blockade der Krebs-spezifischen CD8+ T-Zellen wird durch eine gezielte Verknappung von Aminosäuren erzwungen, die für die Aktivierung von Immunzellen essentiell sind. Dadurch werden die Immunzellen in eine Art Winterschlaf versetzt.

Es gelang den Forschenden Methoden zu entwickeln, mit denen die Immunzellen aus ihrem Winterschlaf geweckt werden können. Die Kombination von „checkpoint inhibition“ mit einer spezifischen Auflösung der Blockade-Funktion des Stoffwechselprodukts führte dazu, dass die Krebs-spezifische Immunantwort im Experiment deutlich gesteigert wurde.

„Diese Ergebnisse werden die Entwicklung neuer Formen der Immuntherapie gegen Krebserkrankungen ermöglichen“, fasst Prof. Knolle zusammen.

Publikation:

T. Baumann, A. Dunkel, C. Schmid, S. Schmitt, M. Hiltensperger, K. Lohr, V. Laketa, S. Donakonda, U. Ahting, B. Lorenz-Depiereux, J. Heil, J. Schredelseker, L. Simeoni, C. Fecher, N. Körber, T. Bauer13, N. Hüser, D. Hartmann, M. Laschinger, K. Eyerich, S. Eyerich, M. Anton, M. Streeter, T. Wang, B. Schraven, D. Spiegel, F. F. Assaad, T. Misgeld, H. Zischka, P. J. Murray, A. Heine, M. Heikenwälder, T. Korn, C. Dawid, T. Hofmann, P.A. Knolle & B. Höchst (2020): Regulatory myeloid cells paralyze T cells through cell-cell transfer of the metabolite methylglyoxal. In: Nature Immunology. DOI: 10.1038/s41590-020-0666-9.

Mehr Informationen:

Am Institut von Prof. Dr. Percy A. Knolle wird auch zu Covid-19 geforscht. Prof. Knolle erforscht mit seinem Team die Immunantwort der Patientinnen und Patienten mit besonders schweren Verläufen der Krankheit. Insbesondere geht er der Frage nach, ob ein schwerer Verlauf auch durch eine übermäßige Immunreaktion in der Lunge verstärkt wird. (Zur Pressemitteilung "Große Antikörperstudie am Klinikum rechts der Isar")

Bildmaterial mit hoher Auflösung: https://mediatum.ub.tum.de/1544218

Kontakt:

Prof. Dr. Percy Knolle

Technische Universität München

Institut für Molekulare Immunologie und Experimentelle Onkologie

Tel.: +49 89 4140 - 6921

percy.knolle(at)tum.de

Dr. Bastian Höchst

Technische Universität München

Forschungsgruppenleiter

Tel.: +49-89-4140-6754

bastian.hoechst(at)tum.de

Die Technische Universität München (TUM) ist mit rund 600 Professorinnen und Professoren, 43.000 Studierenden sowie 10.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern eine der forschungsstärksten Technischen Universitäten Europas. Ihre Schwerpunkte sind die Ingenieurwissenschaften, Naturwissenschaften, Lebenswissenschaften und Medizin, verknüpft mit den Wirtschafts- und Sozialwissenschaften. Die TUM handelt als unternehmerische Universität, die Talente fördert und Mehrwert für die Gesellschaft schafft. Dabei profitiert sie von starken Partnern in Wissenschaft und Wirtschaft. Weltweit ist sie mit dem Campus TUM Asia in Singapur sowie Verbindungsbüros in Brüssel, Kairo, Mumbai, Peking, San Francisco und São Paulo vertreten. An der TUM haben Nobelpreisträger und Erfinder wie Rudolf Diesel, Carl von Linde und Rudolf Mößbauer geforscht. 2006, 2012 und 2019 wurde sie als Exzellenzuniversität ausgezeichnet. In internationalen Rankings gehört sie regelmäßig zu den besten Universitäten Deutschlands. www.tum.de

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