Photoimmuntherapie: Eine zielgerichtete Immuntherapie gegen Krebs

Zu den onkologischen Standardbehandlungen gehören Operation, Strahlentherapie und Chemotherapie. Zur Behandlung und Vorbeugung von Krebs werden jedoch ständig mehr und vielfältigere Ansätze entwickelt. Die Entdeckung biologischer Eigenschaften von Krebszellen, die gesunden Zellen fehlen, eröffnete zielgerichtete Therapien; ein besseres Verständnis des Immunsystems ermöglichte Immuntherapien. Ein neuerer Ansatz kombiniert beide. Eines der besten Beispiele dafür ist die Photoimmuntherapie.

Die Photoimmuntherapie nutzt Infrarotlicht mit dem Ziel, ausschließlich Krebszellen rasch zu vernichten, ohne gesunde Zellen zu schädigen.

Krebszellen tragen auf ihrer Oberfläche bestimmte eigene Rezeptoren, oder einige Rezeptoren kommen auf ihnen erheblich häufiger vor als auf normalen Zellen. Die Entdeckung krebsspezifischer Rezeptoren ist für die Entwicklung zielgerichteter Krebsbehandlungenvon großer Bedeutung.

Für die Photoimmuntherapie wurden Moleküle entwickelt, die an monoklonale Antikörper gegen krebsspezifische Rezeptoren gekoppelt sind und Licht einer bestimmten Wellenlänge absorbieren. Bei Bindung an den Zielrezeptor auf der Krebszelloberfläche wird das lichtabsorbierende Molekül am Ende aktiviert. Die Behandlung läuft im Einzelnen folgendermaßen ab:

• Dem Patienten werden monoklonale Antikörper injiziert, die Rezeptoren auf der Oberfläche von Krebszellen erkennen und ein lichtempfindliches Molekül tragen.
• Die injizierten Antikörper erkennen die Rezeptoren auf den Krebszellen und binden daran. Dadurch wird das lichtempfindliche Molekül aktiviert.
• Bei der Anwendung von Laserlicht bewirkt das aktivierte lichtempfindliche Molekül eine Schädigung der Krebszellmembran und einen als Nekrose bezeichneten Zelltod. Zellmaterialien wie Proteine aus der sterbenden Krebszelle gelangen in die Tumormikroumgebung. Immunzellen erkennen diese Moleküle als „fremd“ und greifen an. So entsteht auch eine systemische Immunantwort gegen Krebs.

Neuere Entwicklungen der Photoimmuntherapie

• Im April 2016 stellten Forschende auf der Jahrestagung der American Association for Cancer Research eine Studie vor, in der ihre Infrarot-Photoimmuntherapie die Immunantwort gegen Tumoren in Mausmodellen verstärkte. Dabei wurden Immunzellen in der Tumormikroumgebung angegriffen, die die Entstehung einer antitumoralen Immunantwort verhindern.
• Im März 2016 wurde in Oncotarget eine Studie veröffentlicht, in der Krebszellen in Zellkulturen und Mausmodellen mit hoher Genauigkeit durch Photoimmuntherapie angegriffen wurden. Ziel war das Zelloberflächenprotein Mesothelin , das bei Mesotheliom-, Bauchspeicheldrüsen- und Eierstockkrebszellen besonders aktiv ist. Dafür wurde ein lichtabsorbierender monoklonaler Antikörper entwickelt. Die Krebszellen wurden rasch und selektiv zerstört, ohne normales Gewebe zu schädigen.
• Im November 2016 begannen klinische Studien der Phase 1. Eingeschlossen wurden Patienten mit wiederkehrendem Kopf-Hals-Krebs und positivem EGFR1-Rezeptorstatus.

Wie unterscheidet sich Photoimmuntherapie von anderen photodynamischen Behandlungen?

• Photodynamische Behandlungen bestehen aus zwei Schritten. Zunächst werden dem Patienten Photosensibilisatoren injiziert, also Moleküle, die sich in der Nähe von Krebsgewebe anreichern sollen. Anschließend wird Licht einer bestimmten Wellenlänge eingestrahlt. Das lichtabsorbierende Molekül erzeugt Sauerstoffradikale, die benachbarte Zellen abtöten. Obwohl die Methode wirksam ist, ist ihre Selektivität sehr gering. Auch normale Zellen werden geschädigt, wodurch schwere Nebenwirkungen entstehen.
• Bei der Photoimmuntherapie wählen monoklonale Antikörper Krebszellen spezifisch und mit höherer Genauigkeit aus. Dadurch wird die Schädigung gesunder Zellen bei der Behandlung minimiert.

Die Photoimmuntherapie ist weiterhin experimentell. Infrarotlicht lässt sich nicht an jeder Körperstelle anwenden, und Laserlicht dringt nicht tief ins Gewebe ein. Außerdem wurden die Tumoren den Versuchsmäusen erst nachträglich unter die Haut eingesetzt, und ihr Immunsystem war unterdrückt. Sie bilden daher die reale menschliche Tumormikroumgebung nicht ab. Zur Beurteilung der Wirksamkeit müssen die Ergebnisse klinischer Studien am Menschen abgewartet werden.

Obwohl die vollständige Heilung der meisten Krebsarten heute nicht möglich erscheint, hoffen wir, Krebs innerhalb einiger Jahrzehnte in eine kontrollierbare chronische Erkrankung verwandeln zu können.

Quellen:

1. Sato K. et al., Cancer Treatment by near infrared photoimmunotherapy targeting intratumoral regulatory T cells, Proceedings of the 107th Annual Meeting of American Association for Cancer Research, 2016 April 16-20.
2. Nagaya, T., Nakamura, Y., Sato, K., Zhang, Y., Ni, M., Choyke, P., Ho, M., & Kobayashi, H. (2016). Near infrared photoimmunotherapy with an anti-mesothelin antibody. Oncotarget., 7(17), 23361-23369.
3. Kennung der klinischen Studie: NCT02422979, eine multizentrische, offene Phase-I-Dosiseskalationsstudie zur Kombination von RM-1929 und Photoimmuntherapie bei Patienten mit wiederkehrendem Kopf-Hals-Krebs, die nach Einschätzung ihres Arztes durch Operation, Bestrahlung oder platinbasierte Chemotherapie nicht zufriedenstellend behandelt werden können