Ärzte Zeitung, 30.06.2015

Protein- statt Gentransfer

Neuer Ansatz für Krebs-Impfstoffe

Ein neues Verfahren, mit dem gezielt Proteine in Immunzellen übertragen werden, macht Hoffnung bei der Entwicklung von Impfstoffen zum Beispiel gegen Krebs. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts vermelden jetzt erste Erfolge in Tierversuchen.

Neuer Ansatz für Krebs-Impfstoffe

Lentiviraler Proteintransfervektor (elektronenmikroskopische Aufnahme).

© PEI

LANGEN. Forschern des Paul-Ehrlich-Instituts (PEI) ist es in Kooperation mit Wissenschaftlern aus Hannover gelungen, mithilfe eines neuartigen lentiviralen Vektors Proteine statt Gene gezielt in ausgewählte Immunzellen zu übertragen.

So konnten die Wissenschaftler spezifisch Immuneffektorzellen (CD8-positive T-Zellen) auf die Erkennung bestimmter Antigene ausrichten und scharf schalten, teilt das PEI mit.

Diese Methode könnte zur Bekämpfung von Tumorzellen genutzt werden. Der neue Ansatz, Proteine statt Gene zu transferieren, habe den Vorteil, dass Immunzellen ohne genetische Modifikation spezifisch aktiviert werden (Journal of Virology 2015; online 17. Juni).

Proteine direkt transferiert

Lentivirale Vektoren sind modifizierte Viruspartikel, die dazu genutzt werden, genetisches Material in Zellen zu schleusen, um so beispielsweise erblich bedingte Krankheiten und Krebs zu behandeln.

Ein Problem dabei: Mit Gentransfervektoren übertragene therapeutische Gene rufen unter Umständen unerwünschte Mutationen im Erbgut der Zielzellen hervor, heißt es in der Mitteilung. Diese könnten ein erster Schritt zu einer krebsartigen Entartung der genetisch modifizierten Zellen sein.

Dieses Risiko haben jetzt Forscher des PEI um Dr. Michael Mühlebach, Leiter des Fachgebiets "Produktprüfung immunologischer Tierarzneimittel" der Abteilung Veterinärmedizin des PEI, in Zusammenarbeit mit weiteren Forschungsgruppen im PEI sowie in Kooperation mit Wissenschaftlern aus Hannover umgangen: An Stelle von therapeutischen Genen, die erst in der Zielzelle in Proteine übersetzt werden, transferierten die Forscher mittels neuer lentiviraler Vektorpartikel direkt Proteine.

Die übertragenen Proteine waren in diesem Fall Antigene (bestimmte immunologisch relevante Proteine) zur Aktivierung von Immunzellen. Die Idee dahinter: Die Aufnahme, Verarbeitung und Präsentation der Antigene aktiviert das Immunsystem zur Erkennung und Abtötung von (Tumor-) Zellen, die dieses Antigen tragen.

Um die Proteine in die gewünschten Immunzellen zu transferieren, bauten die Forscher lentivirale Vektoren so um, dass sie gezielt nur solche Zellen ansteuern, die den SLAM (signaling lymphocyte activation molecule)-Rezeptor tragen. SLAM befindet sich auf stimulierten Lymphozyten und antigenpräsentierenden Zellen.

CD8-positive T-Zellen aktiviert

Die Forscher konnten, so das PEI, nachweisen, dass die gewünschten Proteine in die Vektorpartikel aufgenommen wurden und die Vektorpartikel tatsächlich gezielt Zellen ansteuerten, die SLAM tragen. Auch hätten sie gezeigt, dass die Proteine in die Zielzellen übertragen wurden.

Transferierten die Forscher mit ihren Proteintransfer-Vektoren gezielt Antigene in Immunzellen, aktivierten diese wiederum CD8-positive T-Zellen. Spezifisch aktivierte T-Zellen können antigentragende Tumorzellen abtöten. Somit könnte dieses neue Verfahren, mit lentiviralen Vektoren gezielt Proteine in Immunzellen zu übertragen, geeignet sein, als (Tumor-)Impfstoff eingesetzt zu werden, heißt es in der Mitteilung des PEI.

Mäuse entwickelten Immunantwort

Um die Wirksamkeit ihrer Methode zu überprüfen, behandelten die Forscher Mäuse mit dem potenziellen Impfstoff. Die Mäuse entwickelten eine starke Immunantwort, wie sie nach einer Impfung gewünscht wird.

"Die Induktion der antigenspezifischen CD8-positiven T-Zellen ist eine Eigenschaft, die insbesondere in der Immuntherapie von Krebserkrankungen, aber auch von bestimmten Infektionskrankheiten oder Allergien erwünscht wird. Die vergleichsweise starke Immunantwort lässt vermuten, dass die Methode wirksam zur Bekämpfung antigentragender Krebszellen eingesetzt werden könnte", erläutert Mühlebach.(eb)

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