Fingerabdruck der T-Zelle hilft bei Bekämpfung von Krebs

Immuntherapien werden seit einigen Jahren sehr erfolgreich in der Krebstherapie angewendet. Dabei wird das eigene Immunsystem dabei unterstützt, Krebszellen zu erkennen und zu eliminieren. Leider funktioniert die Immunantwort in fortgeschrittenen Krebsstadien oft nicht gut, da Tumorzellen hemmende Stoffe ausschütten können, welche zum Beispiel T-Zellen außer Gefecht setzen. Diese T-Zellen, in der Fachsprache auch T-Lymphozyten genannt, gehören zu einer Gruppe von weißen Blutzellen, die beispielsweise Virus-infizierte Zellen erkennen, bekämpfen und uns langfristig gegen erneute Erkrankungen schützen.
Bei einem Krebspatienten können diese T-Zellen die Tumorzellen auf ähnliche Weise detektieren und angreifen. Besonders Tumor-infiltrierende T-Zellen (sogenannte TILS) zeigen eine beachtliche Wirksamkeit in der Behandlung von Krebserkrankungen, wie dem schwarzen Hautkrebs. Hierfür werden die T-Zellen, welche den Tumor infiltrieren und dabei bekämpfen, dem Patienten entnommen, im Labor vermehrt und dem Patienten wieder durch eine Infusion verabreicht, um seine Immunantwort gegen den Tumor zu stärken.

Der TIL-REP Juniorverbund aus Biologen, Medizinern und Physikern um Dr. Isabel Poschke (DKFZ) erzielt mit seiner Forschung ein besseres Verständnis dieser tumor-spezifischen T-Zellen. Durch moderne Genanalysemethoden, wie der Next-Generation-Sequenzierung, konnten die Wissenschaftler am „Fingerabdruck“ der T-Zellen erkennen, ob diese Zellen wahrscheinlich an einer Tumor-reaktiven T-Zell Antwort beteiligt sind oder nicht. Der Fingerabdruck der T-Zelle ist der sogenannte T-Zellrezeptor (TZR). Jede T-Zelle ist mit einem einzigartigen TZR ausgestattet, den nur sie und ihre durch Teilung entstandenen Tochterzellen besitzen. Durch TZR-Analysen könnte es in Zukunft möglich sein, Tumor-spezifische T-Zellen schnell zu identifizieren und nutzbar zu machen.

Aktuell befinden sich zwei klinische Studien in Vorbereitung, in denen insbesondere die TZR-Analyse als möglicher Biomarker bei Hautkrebspatienten und Bauchspeicheldrüsenkrebspatienten weiter untersucht werden wird. Darüber hinaus arbeiten die Wissenschaftler daran, durch neuentwickelte mathematische Modelle Vorhersagen über das immunologische Verhalten eines Patienten zu treffen. Kennt man beispielsweise den Effekt einzelner Therapien auf das Immunsystem, wie zum Beispiel die Behandlung mit TILs, kann man gezielt optimale Kombinationen oder Reihenfolgen von Behandlungen festlegen. So bleibt es den ­Patienten erspart, diverse Szenarien ausprobieren zu müssen.

Spotlight aus dem Juniorverbund TIL-REP - Dynamik des Repertoires Tumor-infiltrierender Lymphozyten in Melanom und Pankreaskarzinom, aus der Broschüre "Systemmedizin - Von Big Data zur personalisierten Medizin".