Das Immunsystem enthält Unmengen an Immunzellen, die sogenannten zytotoxischen T-Lymphozyten oder auch einfach T-Zellen. Diese funktionieren nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip: Jede T-Zelle verfügt über einen T-Zell-Rezeptor (TZR), der bestimmte Viren, Bakterien oder kranke Zellen erkennt und zerstört.
Im Krankheitsfall kann das Immunsystem dann äußerst gezielt genau diejenigen T-Zellen auswählen und multiplizieren, welche die besten Fähigkeiten haben, den Patienten zu schützen. Krebszellen sind gesundem Gewebe jedoch sehr ähnlich und werden somit vom Immunsystem oft nicht als fremd erkannt. Die Aktivität der entsprechenden T-Zellen ist daher in der Regel gering.
Für eine effektive Bekämpfung der Krebszellen müssen die geeigneten T-Zellen im Rahmen einer Immuntherapie gezielt vermehrt und aktiviert werden. Die Professoren Nathalie Rufer und Daniel Speiser arbeiten derzeit an einem Forschungsprojekt der Universität Lausanne, das die Identifikation und Aktivierung dieser geeigneten Zellen vereinfachen soll.
Die Rolle der Bindungsstärke
Die Bindungsstärke zwischen T-Zellen-Rezeptoren und Krebszellen ist kennzeichnend dafür, wie effektiv die T-Zelle gegen die Krebszelle vorgehen kann. Nach klinischen Studien und mehrjähriger Arbeit ist es den beiden Forschern nun gelungen eine spezielle Methode zu entwickeln, anhand derer diese gemessen werden kann.
Die Resultate zeigen, dass die T-Zellen mit der optimalen Bindungsstärke nicht nur am intensivsten mit Krebszellen interagieren, sondern sich auch am meisten vermehren, die stärkste Zytotoxizität aufweisen und somit Krebszellen am effizientesten töten. „In unseren Untersuchungen haben wir festgestellt, dass mit unserer Methode tatsächlich die besten T-Zellen für den Einsatz gegen den Krebs identifiziert werden können. Im Gegensatz zu anderen Messtechniken, kann unsere Methode daher nun regelmäßig eingesetzt werden“, erläutert Prof. Daniel Speiser.
„Dabei zeigte sich auch, dass die Bindungsstärke für eine optimale T-Zellfunktion zwar hoch, jedoch nicht zu hoch sein darf. Wir haben herausgefunden, dass die TZR nicht zu lange binden dürfen. Nur wenn sie sich wieder loslösen, können die T-Zellen mit weiteren Krebsmolekülen und auch weiteren Krebszellen interagieren und sie zerstören“, so Speiser weiter.
Reduzierung von Nebenwirkungen
Im Rahmen der neuen Immuntherapien werden Medikamente eingesetzt, die die T-Zellen des Patienten aktivieren. Diese Checkpoint-Blockaden haben jedoch auch zahlreiche, oft gravierende Nebenwirkungen. Aktivierte T-Zellen greifen nämlich oft nicht nur die kranken Krebszellen, sondern auch gesundes Gewebe an.
Durch die Ermittlung der Bindungsstärke erhofft sich die Forschung, dass künftig lediglich die für die Immuntherapie geeigneten T-Zellen mobilisiert werden können. Gesundes Gewebe soll somit nicht oder zumindest weniger angegriffen werden. Die beiden Forscher gehen davon aus, dass vor allem diejenigen Patienten am besten auf die Immuntherapie reagieren, die eine große Anzahl an T-Zellen mit der optimalen Bindungsstärke aufweisen.
In den kommenden Jahren soll diese Hypothese an Patienten nachverfolgt und geprüft werden. „Je mehr wir über die Funktionsweise der T-Zellen und den Einfluss der Bindungsstärke auf ihre Effektivität wissen, umso gezielter können Fehler gefunden und Immuntherapien verbessert werden“, erklärt Speiser die Vision seiner Forschungsarbeit.
