Implantat gegen den Krebs

Eine Polymerscheibe lässt Tumore in Nagern schrumpfen, indem sie eine gezielte Immunantwort des Körpers provoziert.

Es ist ein neuer Ansatz, Tumore zu bekämpfen: Forscher an der Harvard University haben eine implantierbare Polymerscheibe entwickelt, die Immunzellen anzieht und diese für Angriffe auf Krebsgeschwüre vorbereitet. Mäuse mit einem malignen Melanom überlebten mit dieser Technik deutlich länger als eine Kontrollgruppe. Noch besser: Bei der Hälfte der so "geimpften" Tiere verschwanden die Tumore sogar ganz, heißt es in der Studie, die jetzt im Journal "Science Translational Medicine" veröffentlicht wurde. Die Forscher glauben, dass das Implantat eine breitere Immunantwort als andere bislang getestete Krebsimpfstoffe hervorrufen kann und deshalb besser wirkt. Das Start-up InCytu aus Lincoln, Rhode Island, entwickelt die Technologie gerade weiter, um demnächst mit klinischen Tests am Menschen beginnen zu können.

Eine Anzahl verschiedener Impfstoffe zur Behandlung von Krebs werden derzeit bereits geprüft, doch keiner von ihnen hat bislang in den USA eine Zulassung erhalten. Im Gegensatz zu traditionellen Impfstoffen werden therapeutische Krebsimpfstoffe dazu eingesetzt, den Fortschritt einer Erkrankung aufzuhalten oder ihn sogar rückgängig zu machen. Gardasil zum Beispiel, der Impfstoff des Herstellers Merck gegen humane Papillomviren, wird als vorbeugendes Krebsmedikament angesehen und arbeitet ähnlich wie eine traditionelle Vakzination. Der Wirkstoff hilft dabei, die Entwicklung von Gebärmutterhalskrebs zu verhindern, indem eine Virusinfektion unterbunden wird. Eine Behandlungsmethode gegen einen bestehenden Tumor ist Gardasil dagegen nicht.

Krebsimpfstoffe werden in verschiedenen Varianten entwickelt. Ihr Grundansatz ist immer der gleiche: Sie versuchen, das Immunsystem zu aktivieren, damit es Zellen erkennt und zerstört, die einen krebsspezifischen Marker tragen. Das Immunsystem kann auf diese Krebszellen trainiert werden, indem den Patienten bestimmte Moleküle, die mit verschiedenen Tumorarten einhergehen, injiziert werden. Möglich ist auch die Injektion zuvor bestrahlter Krebszellen. Forscher haben außerdem versucht, den Prozess zu verbessern, indem sie die Immunzellen in einer kontrollierten Umgebung außerhalb des Körpers trainierten – dabei werden die Zellen aus dem Blut des Patienten isoliert und krebsspezifischen Molekülen ausgesetzt. Die so vorbereiteten Zellen werden dann zurück in den Patienten injiziert, wo sie zu den Lymphknoten wandern und dort eine Immunantwort gegen Krebs triggern können.

Das Problem besteht allerdings darin, dass nur wenige Zellen diese Transplantation auch überleben. Dies macht es für die Lymphknoten schwer, eine starke Immunantwort zu entwickeln. David Mooney und Kollegen an der Harvard University haben deshalb einen Ansatz entwickelt, der es ihnen erlaubt, dieses kontrollierte Immunsystemtraining innerhalb des Körpers durchzuführen. Ein Polymergerüst aus dem gleichen Material, das in biologisch abbaubaren Wundnähten und anderen chirurgischen Produkten zum Einsatz kommt, wird mit Zytokinen imprägniert, Signalmolekülen, die normalerweise vom Immunsystem produziert werden und Immunzellen aus der Kategorie der dendritischen Zellen anziehen. "Die Zytokine diffundieren in das Gewebe und die dendritischen Zellen folgen ihrem Weg in das Material hinein", sagt Mooney.

Das Polymer ist bepackt mit kleinen Fragmenten genetischen Materials, das so gestaltet wurde, dass es bakterielle DNA nachahmt. Diese Fragmente signalisieren den dendritischen Zellen, dass ein fremder Angreifer präsent ist. Ebenfalls enthalten sind zermahlene Stücke des Tumors des Versuchstieres. Sie geben der Immunantwort ihr Ziel. Die dendritischen Zellen nehmen diese Moleküle auf, während sie sich durch das Polymergerüst bewegen. Sie wandern anschließend zu den Lymphknoten, wo sie die Zielmoleküle einbringen und damit dann die gewünschte Immunantwort generieren. "Wenn das Implantat im Körper ist, sieht das Immunsystem es als gefährliches Material an und attackiert es", sagt Tarek Fahmy, Bioingenieur an der Yale University, der die Studie der Harvard-Forscher kennt.

Bei Mäusen mit bestehenden malignen Melanomen konnte die so vorgenommene Impfung das Wachstum des Tumors deutlich reduzieren und die Überlebensdauer der Tiere erhöhen. Zusätzlich verschwanden die gefährlichen Wucherungen in 20 bis 50 Prozent der Tiere, die zwei der Impfungen erhielten – abhängig davon, wie lange der Tumor zuvor gewachsen war. Forscher halten dieses Ergebnis für sehr bedeutsam: Die meisten Krebsimpfstoffe, die bislang an Nagern erfolgreich getestet wurden, verhinderten die Bildung von Tumoren vor allem, statt bereits bestehende zu reduzieren. Es ist allerdings schwer, verschiedene Tiermodelle von Krebs zu vergleichen – sie sind zum Teil sehr unterschiedlich.

Die Wirksamkeit des neuen Impf-Implantats liegt vermutlich in der verstärkten Immunantwort, die es hervorruft, glaubt Mooney. Es scheint die Bildung zusätzlicher dendritischer Zellen anzustoßen, die die Körperabwehr verstärken. Außerdem scheint die Polymerscheibe gleichzeitig Bestrebungen des Immunsystems zu dämpfen, die Abwehr nach der Aktivierung schnell wieder zurückzufahren. Das wäre wichtig, damit Tumore später nicht erneut auftreten. "Das ist ganz neuer und extrem wichtiger Beitrag für die Immuntherapie bei Krebs", meint denn auch Fahmy.

So ermutigend die Tierversuche auch sind: Wie es bei neuen Krebstherapien häufig der Fall ist, lässt sich bislang kaum vorhersagen, wie gut sich diese Ergebnisse auf den Menschen übertragen lassen. So zeigte eine Anzahl interessanter Krebsimpfverfahren zwar diverse Erfolge im Tiermodell, beim Menschen wirkten sie in klinischen Tests dann aber nicht. (bsc)