Künstliche Lymphknoten könnten Schwächen zellulärer Immuntherapien bei Krebs überwinden

Zu den vielversprechendsten Krebsbehandlungen gehören T-Zell -Immuntherapien. Bei T-Zelltherapien bestehen jedoch zahlreiche Probleme. Dass die Zellen nicht ausreichend aktiviert werden und die Behandlung nur sehr kurz wirkt, macht zelluläre Immuntherapien insbesondere bei soliden (festen) Krebserkrankungen schwach. In diesem Zusammenhang entdeckten Forscher der John Hopkins University einen wirksamen Weg zur Aktivierung von T-Zellen. Nach einer im April 2019 in Advance Materials veröffentlichten Studie wurden mit den entwickelten künstlichen Lymphknoten T-Zellen erfolgreich aktiviert. Durch die Injektion künstlicher Lymphknoten in Patienten könnten T-Zellen wirksam gegen Krebs aktiviert werden.

Bei heutigen T-Zellverfahren werden zunächst T-Zellen aus einer Blutprobe des Patienten isoliert. Sie werden im Labor aktiviert oder gentechnisch so verändert, dass sie Krebszellen angreifen. Eine dieser Behandlungsformen, die CAR-T-Zelltherapie ist sehr teuer (eine halbe Million Dollar für 1 Patienten) und wird nur in auf T-Zell-Gentechnik spezialisierten Zentren durchgeführt. Die Herstellung dieser Behandlung aus den eigenen T-Zellen einer Person dauert 6 bis 8 Wochen, und nach der Verabreichung bleiben diese Zellen nicht lange im Patienten erhalten. Die Behandlungswirkung ist sehr kurz.

In der Studie wurde ein gelartiges Polymer für T-Zellen entwickelt. Dieses Gel enthält zwei Arten von Signalen. Mit dem ersten Signal werden T-Zellen stimuliert, mit dem zweiten werden sie darauf trainiert, Krebszellen anzugreifen.

• Es wurde beobachtet, dass mit dem Gel aktivierte T-Zellen % 50 mehr Zytokine produzieren. Zytokine sind ein Zeichen der T-Zell-Aktivierung.
• Es zeigte sich, dass T-Zellen eine weiche Mikroumgebung bevorzugen. Mehr als % 80 der T-Zellen vermehrten sich auf einer weichen Oberfläche, wie beobachtet wurde.
• Wenn T-Zellen in weiches Gel gegeben wurden, stieg ihre Zahl innerhalb von 7 Tagen von wenigen Zellen auf 150.000 Zellen. Mit den derzeit verwendeten Verfahren konnten dagegen in 7 Tagen 20.000 Zellen hergestellt werden.
• Die aktivierten T-Zellen wurden in Melanom-Mausmodelle injiziert. Bei tumortragenden Mäusen, die mit Hydrogelen erzeugte T-Zellen erhielten, blieb der Tumor stabil, und einige Mäuse überlebten länger als 40 Tage. Bei Mäusen, denen mit heutigen Verfahren erzeugte T-Zellen injiziert wurden, wuchs der Tumor, und keine Maus überlebte länger als 30 Tage.

Was bedeutet diese Studie nun für uns?

• Ein wirksamer Weg zur Aktivierung von T-Zellen wurde gefunden. Mit Hydrogelen erzeugte T-Zellen erwiesen sich als wirksamer als solche, die mit aktuellen Verfahren hergestellt wurden.
• Die Besonderheit des Hydrogels besteht darin, eine natürliche T-Zell-Mikroumgebung zu schaffen. Künstliche Lymphknoten könnten die gesamte Strategie der CAR-T-Zelltherapien verändern.
• Es muss ausdrücklich betont werden, dass sich diese Untersuchung noch im Laborstadium befindet.