Forscher am Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) haben eine neuartige Krebstherapie entwickelt, die bereits in Tumoren vorhandene Immunzellen in leistungsstarke Krebskiller verwandelt. Dieser Durchbruch umgeht die Einschränkungen der aktuellen Immuntherapie, indem er die körpereigenen Makrophagen direkt umprogrammiert, wodurch die Notwendigkeit einer kostspieligen und zeitaufwändigen Zellextraktion und -modifikation entfällt.
Die Herausforderung solider Tumoren
Feste Tumoren, wie sie bei Lungen-, Leber- und Magenkrebs vorkommen, sind bekanntermaßen schwer zu behandeln. Ihre dichte Struktur verhindert, dass Immunzellen effektiv in Krebszellen eindringen und diese angreifen. Während viele Immuntherapien bei Blutkrebs vielversprechend sind, ist ihre Wirksamkeit bei soliden Tumoren begrenzt.
Als mögliche Lösung haben sich Makrophagen herausgestellt – Immunzellen, die fremde Substanzen verschlingen und zerstören. Im Gegensatz zu einigen anderen Immunzellen können Makrophagen Krebszellen direkt verzehren und auch benachbarte Immunantworten aktivieren. Das Problem? Aktuelle CAR-Makrophagen-Therapien erfordern die Extraktion der eigenen Immunzellen eines Patienten, deren genetische Veränderung im Labor und die anschließende Wiedereinführung. Dies ist teuer, langsam und für den breiten Einsatz unpraktisch.
Ein neuer Ansatz: In-Situ-Reprogrammierung
Das KAIST-Team hat diese Hürden umgangen, indem es eine Methode entwickelt hat, um Tumor-assoziierte Makrophagen direkt im Körper neu zu programmieren. Ihre Lösung basiert auf Lipid-Nanopartikeln – winzigen Gefäßen, die Makrophagen leicht absorbieren. Diese Nanopartikel enthalten mRNA, die Informationen zur Krebserkennung kodiert und Makrophagen effektiv in krebszielende „CAR-Makrophagen“ umwandelt, sowie eine immunstärkende Verbindung, die ihre Aktivität verstärkt.
Nach der Injektion in einen Tumor verschlingen Makrophagen das therapeutische Mittel und beginnen mit der Produktion krebserkennender Proteine, während sie gleichzeitig Immunsignalwege aktivieren. Dadurch entstehen „verstärkte CAR-Makrophagen“ mit erhöhter Fähigkeit zur Krebstötung und der Fähigkeit, umgebende Immunzellen für einen stärkeren Angriff zu sammeln.
Ergebnisse der Tierstudie
In Tiermodellen für Melanome, eine der tödlichsten Formen von Hautkrebs, war das Tumorwachstum deutlich reduziert. Entscheidend ist, dass die Immunantwort über den injizierten Tumor hinausging, was auf das Potenzial für einen umfassenderen systemischen Schutz hinweist.
Laut Professor Ji-Ho Park, dem leitenden Forscher, führt diese Studie ein neues Paradigma für die Immunzelltherapie ein. Er betont, dass es die wichtigsten Einschränkungen bestehender CAR-Makrophagen-Therapien überwindet: die Abgabeeffizienz und die immunsuppressive Tumormikroumgebung.
Die Studie wurde in ACS Nano veröffentlicht und von der National Research Foundation of Korea unterstützt. Die Forschung stellt einen vielversprechenden Schritt hin zu wirksameren und zugänglicheren Krebsbehandlungen dar.
Dieser Ansatz stellt eine Verlagerung von kostspieligen laborbasierten Modifikationen hin zur körperinternen Neuprogrammierung dar und könnte möglicherweise die Immuntherapie bei soliden Tumoren revolutionieren. Die Möglichkeit, vorhandene tumorassoziierte Makrophagen zu nutzen, könnte die Behandlungskosten drastisch senken und die Zugänglichkeit für Patienten weltweit verbessern.
