Wissenschaftlern des Stammzelllabors der University of Southern California (USC) ist ein bahnbrechender Durchbruch gelungen: Sie entwickelten eine Methode zur Herstellung einer erneuerbaren, expandierbaren Versorgung mit Immunzell-Vorläufern, die die Krebs-Immuntherapie revolutionieren könnte.
Die im Journal Cell veröffentlichte Studie konzentriert sich auf Granulozyten-Monozyten-Progenitoren (GMPs), eine Art von Vorläuferzellen, die Makrophagen und andere Immunzellen produzieren. Makrophagen spielen eine Schlüsselrolle bei der Abwehr von Infektionen und gewinnen als potenzielle Werkzeuge zur Krebsbehandlung zunehmend an Interesse.
Die Forscher zeigten, dass GMPs im Labor umfangreich vermehrt und genetisch verändert werden können, um Krebszellen zu erkennen und gleichzeitig breitere Immunantworten zu verstärken. Mit einem genau definierten chemischen Cocktail verhinderte das Team die Reifung der GMPs zu anderen Immunzelltypen und konnte sie über lange Zeiträume erhalten und vermehren — eine Leistung, die für Vorläuferzellen bisher als unmöglich galt.
"Die vorherrschende Ansicht war, dass die langfristige Selbsterneuerung im Blutsystem in erster Linie eine Eigenschaft der hämatopoetischen Stammzellen ist", sagte der korrespondierende Autor Qi-Long Ying, Professor für Stammzellbiologie an der Keck School of Medicine der USC. "Wir fanden heraus, dass GMPs unter den richtigen Bedingungen sich ebenfalls selbst erneuern können, indem sie sich umfangreich teilen, während sie ihre Identität und Fähigkeit zur Produktion funktionaler Immunzellen bewahren."
Makrophagen sind attraktive Kandidaten für die Krebsimmuntherapie, da sie natürlicherweise in Tumore eindringen, Krebszellen verbrauchen und Immunantworten organisieren. Während T-Zell-Therapien große Erfolge gegen Blutkrebs erzielt haben, könnten makrophagenbasierte Therapien besondere Vorteile gegen solide Tumore bieten.
Das Team stattete GMPs mit einem chimären Antigenrezeptor (CAR) aus, der die Zellen befähigt, einen spezifischen Marker auf Krebszellen zu erkennen. Sie fügten auch ein zweites Signal hinzu, das benachbarte Immunzellen aktiviert. Dieses Zusatzsignal bleibt selbst bei immunologischer Inkompatibilität von Spender- und Empfängerzellen wirksam, was die Möglichkeit von standardisierten Therapien eröffnet, die im Voraus aus Spenderzellen hergestellt werden können.
Bei Mäusen mit Blutkrebs und soliden Tumoren verlangsamten CAR-manipulierte GMPs das Fortschreiten der Krankheit. Die Plattform stellte auch die Immunfunktion bei Mäusen mit chronischer Granulomatose, einer erblichen Immunstörung, wieder her und zeigte damit Potenzial über die Onkologie hinaus.
Forscher der Stanford University reproduzierten die Langzeitkultivierung und genetische Manipulation von GMPs unabhängig und bestätigten damit die Zuverlässigkeit der Plattform. Die Studie wurde von mehreren Forschungsstiftungen unterstützt und an die von den Hauptforschern mitbegründete Myelogene Inc. lizenziert.
