Das Entfernen des Tarnumhangs: Wissenschaftler entwickeln neue Methode, um die Ausweichmanöver von Krebszellen gegenüber dem Immunsystem zu beseitigen.

31. August 2023 Funktion

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Von Delthia Ricks, Medical Xpress

Es besteht kein Zweifel, dass Tumorzellen besonders geschickte Meister der immunen Tarnung sind und in vielerlei Hinsicht reale Versionen dessen darstellen, wie es ist, unter dem fiktiven Unsichtbarkeitsmantel, der in den Harry-Potter-Geschichten hervorgehoben wird, zu verstecken. Aber neue Forschungen legen nahe, dass Krebszellen gezwungen werden können, ihre Unsichtbarkeit zu verlieren und ihre Präsenz zu enthüllen. Faktoren, die dazu beitragen können, die Aktivität von anti-krebstherapeutischen Maßnahmen zu steigern und den Tod von Tumorzellen zu garantieren.

Die neuen Forschungen, die von einer internationalen Zusammenarbeit durchgeführt und von Wissenschaftlern in Schweden geleitet wurden, umfassten eine elegante Serie von Experimenten mit menschlichen und tierischen Zelllinien. Die noch im Laborstadium befindliche Forschung zielt darauf ab, Krebszellen dazu zu zwingen, ihre Antigene, die Biomarker auf ihrer Oberfläche, zu enthüllen. Sobald die Antigene enthüllt sind, können aggressive Immunkräfte den Krebs aufspüren und zerstören.

Um ihre Unsichtbarkeit zu wahren und eine Erkennung durch Immunzellen zu vermeiden, regulieren Krebszellen ihre Antigenpräsentationsmoleküle herunter. Bisherige Untersuchungen haben sich darauf konzentriert, wie man Immunzellen dabei unterstützen kann, Tumorzellen besser zu erkennen. Die neue Untersuchung zeigt, dass es möglicherweise einen anderen Weg gibt, das Immunsystem bei der Überwindung der Krebszellenevasion zu unterstützen: indem man die Krebszellen selbst ins Visier nimmt.

"Die verringerte Antigenpräsentation trägt zur Fähigkeit von Krebszellen bei, dem Immunsystem zu entkommen", schreibt Olga Zimmermannova, Hauptautorin der Untersuchung, die in Science Immunology veröffentlicht wurde. Sie und ihre Kollegen in der Abteilung für Molekulare Medizin und Gentechnik der Lund University in Schweden haben Krebszellen im Labor umprogrammiert, ein Wandel, der dazu führte, dass die Zellen zu von Tumoren abgeleiteten Antigen-präsentierenden Zellen (APCs) wurden. Sobald sie umgewandelt waren, waren die Zellen für das Immunsystem sichtbar.

"Wir haben das minimale genregulatorische Netzwerk von konventionellen Typ-1-Dendritischen Zellen verwendet, um Krebszellen in professionelle antigenpräsentierende Zellen, Tumor-APCs, umzuprogrammieren", fügte Zimmermannova hinzu, und bemerkte: "Unsere Studie legt den Grundstein für die Entwicklung von Immuntherapien, die eine Umschulung von Krebszellen zu antigenpräsentierenden Zellen am Ort des Geschehens ermöglichen würden."

Das Wissenschaftlerteam hat sich bei ihrem einzigartigen Ansatz, den Unsichtbarkeitsmantel von Tumorzellen zu entfernen, bei Mutter Natur inspirieren lassen. Im Blut existiert eine Gruppe von drei Zelltypen, die als Antigen-präsentierende Zellen (APCs) bekannt sind. Aber diese Gruppe ist nicht irgendeine Gruppe von drei, sie sind offiziell biologisch als professionelle APCs bekannt, und dazu gehören Makrophagen, B-Zellen und dendritische Zellen. Ihre Aufgabe als professionelle APCs (jeder hat noch andere wichtige Aufgaben) besteht darin, potenziell gefährliche Antigene den T-Zellen zu präsentieren.

Das Team der Forscher, zusätzlich zu den Wissenschaftlern der Lund University, war in Dänemark und der Schweiz ansässig. Die multinational zusammengesetzte Gruppe von Wissenschaftlern zeigte, dass Krebszellen umprogrammiert und dazu gebracht werden können, bei der Produktion von tumorbezogenen Antigenen mitzuwirken, die von Killer-T-Zellen erkannt werden können.

Das Team schuf mithilfe von Transkriptionsfaktoren, die mit antigen-präsentierenden konventionellen Typ-1-Dendritischen Zellen in Verbindung gebracht werden, tumor-antigenpräsentierende Zellen sowohl in Maus- als auch in menschlichen Krebszelllinien. Sobald diese umprogrammiert wurden, waren diese transformierten Zellen in der Lage, eine wirksame Aktivität von Killer-T-Zellen auslösen.

"Die Umschulung führte zur Wiederherstellung der Expression von Antigen-Präsentationskomplexen und kostimulatorischen Molekülen auf der Oberfläche von Tumorzellen, was die Präsentation endogener Tumorantigene auf MHC-I [major histocompatibility complex-1] ermöglichte und das gezielte Abtöten durch CD8+ T-Zellen erleichterte", schrieb Zimmermannova.

"Funktional haben tumor-APCs Proteine und tote Zellen aufgenommen und verarbeitet, entzündliche Zytokine ausgeschieden und Antigene naiven CD8+ T-Zellen präsentiert. Primäre humane Tumorzellen konnten ebenfalls umprogrammiert werden, um ihre Fähigkeit zur Antigenpräsentation zu erhöhen und patientenspezifische tumorinfiltrierende Lymphozyten zu aktivieren."

What the team actually developed was a new way to lift the cloak of invisibility from cancer cells, which are infamously adept masters of disguise. When the researchers injected lab-treated tumor-APCs directly into established melanoma tumors in mice, they observed decreased tumor growth, improved responsiveness to immune checkpoint inhibition therapy, and increased survival rates among the animals.

'We envision that the cancer reprogramming technology described here can be further utilized in vivo bringing conventional type 1 dendritic cells reprogramming one step closer to clinical translation,' Zimmermannova concluded, while also acknowledging the need for additional research to optimize treatment delivery, scalability, and safety.

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