Krebs: Antigentransfer als Impfstoffansatz?

30. Juni 2015
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Ein lentiviraler Vektor-Umbau ermöglicht im Mausmodell die Übertragung von Antigenen in Immunzellen: Die so modifizierten Zellen erkennen nun spezifische Antigene auf Tumorzellen und töten diese. Eröffnet die Methode neue Ansätze für die Impfung gegen Tumoren?

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. Diese können ein erster Schritt zu einer krebsartigen Entartung der genetisch modifizierten Zellen sein.

Der Umbau lentiviraler Vektoren

Dieses Risiko haben jetzt Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts um Dr. Michael Mühlebach umgangen: An Stelle von therapeutischen Genen, die erst in der Zielzelle in Proteine übersetzt werden, transferierten die Forscher mittels neuer lentiviraler Vektorpartikel direkt die Proteine. Die übertragenen Proteine waren in diesem Fall Antigene 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 sogenannten SLAM-Rezeptor (signaling lymphocyte activation molecule) tragen. SLAM befindet sich auf stimulierten Lymphozyten und antigenpräsentierenden Zellen.

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Lentiviraler Proteintransfervektor (Elektronenmikroskopische Aufnahme). © PEI

Neues Impfstoffverfahren?

Die Forscher konnten nachweisen, dass die gewünschten Proteine in die Vektorpartikel aufgenommen wurden und die Vektorpartikel tatsächlich gezielt die Zellen ansteuerten, die SLAM tragen. Auch konnten sie zeigen, 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.

Um die Wirksamkeit ihrer Methode zu überprüfen, behandelten die Wissenschaftler 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 starke Immunantwort lässt vermuten, dass die Methode wirksam zur Bekämpfung antigentragender Krebszellen eingesetzt werden könnte”, erläutert Mühlebach.

Originalpublikation:

Lentiviral protein transfer vectors are an efficient vaccine-platform inducing strong antigen-specific cytotoxic T cell response
Katharina M. Uhlig et al.; Journal of Virology, doi: 10.1128/JVI.00844-15; 2015

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