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pte20220630002 Medizin/Wellness, Forschung/Entwicklung

T-Zellen: Forscher verhindern "Erschöpfung"

Experimente mit Mäusen erfolgreich - Blockierung des Gens Arid1a verringert Tumorgröße


Krebs im Fokus: T-Zellen bekämpfen Tumore zielgerichtet (Foto: pixabay.com, PDPics)
Krebs im Fokus: T-Zellen bekämpfen Tumore zielgerichtet (Foto: pixabay.com, PDPics)

San Francisco (pte002/30.06.2022/06:05) -

Forscher der Gladstone Institutes http://gladstone.org und der Stanford University http://stanford.edu haben den genetischen Schalter der sogenannten T-Zellen-Erschöpfung identifiziert. Dieses Phänomen tritt ein, wenn die T-Zellen des Immunsystems monatelang gegen einen schweren Gegner kämpfen und beginnen, müde zu werden. Bei der Abwehr von Krebs oder einer chronischen Infektion werden sie im Laufe der Zeit weniger erfolgreich. Diese Erkenntnis könnte zur Verbesserung immunbasierter Krebstherapien beitragen.

Gene exakt identifiziert

Laut Studienautor Alex Marson ist es möglich, die Fähigkeit der T-Zellen langfristig gegen Krebszellen zu erhalten. Die Erstautorin der Studie, Julia Belk, hat ein Modell der T-Zellen-Erschöpfung entwickelt, das es ermöglicht, isolierte Immunzellen im Labor zu untersuchen. Sie konnte nachweisen, dass die dauernde Aktivierung der Rezeptoren von isolierten T-Zellen eine gute Imitation dessen ist, was in der Nähe von Krebs beim Menschen geschieht. Im nächsten Schritt hat das Team CRISPR-Cas9 Genome Editing eingesetzt, um Tausende von Genen in den Zellen zu verändern. Die Forscher testeten, welche T-Zellen Erschöpfung nach einer anhaltenden Aktivierung ihrer T-Zellen-Rezeptoren aufwiesen. Damit konnte herausgefunden werden, welche Gene bei der Auslösung der T-Zellen-Erschöpfung die größte Rolle spielten.

Bisher dachten die Experten, dass die T-Zellen-Erschöpfung von nur wenigen Genen gesteuert wird, die nach einer chronischen Aktivierung der Rezeptoren auf Dauer ein- oder ausgeschaltet werden. In den vergangenen Jahren mehrten sich in Studien aber die Hinweise darauf, dass es bei den Zellen zu einer größer angelegten Veränderung kommt, bei der Tausende Gene ein- oder ausgeschaltet werden. Die aktuelle Studie bestätigt diese Annahme. Bei den entscheidendsten Genen handelt es sich um epigenetische Regulatoren, die die physikalische Struktur der DNA umgestalten, um Hunderte von Genen auf einmal aus- oder einzuschalten. Die Forschungsergebnisse helfen damit zu erklären, wie vollständig verschieden eine erschöpfte T-Zelle von anderen funktionsfähigen T-Zellen ist.

Bessere Immuntherapien

Das Team hat detaillierte Analysen durchgeführt und epigenetische Regulatoren identifiziert, um zu verstehen, wie sie miteinander interagieren. Dabei konzentrierten sie sich auf einige besonders wichtige Gene. Insbesondere die Auswirkungen der Blockierung individueller Gene bei T-Zellen wurden untersucht. Dafür wurden Mäuse eingesetzt. Bei Tieren mit Tumoren führte die Blockierung des Gens Arid1a nach nur 15 Tagen zu höheren Werten bei T-Zellen und kleineren Tumoren. Außerdem ähnelten die T-Zellen dieser Mäuse auf molekularer Ebene mehr gesunden, ausdauernden Immunzellen als erschöpfte und weniger aktive T-Zellen.

Den Wissenschaftlern nach ist noch mehr Arbeit nötig, um die Auswirkung der Veränderung von epigenetischen Faktoren wie Arid1 bei Menschen besser zu verstehen. Laut dem Studienautor Alex Marson ermöglicht diese Studie eine Vielzahl von verschiedenen Ansatzpunkten zur Verhinderung der Erschöpfung von T-Zellen und damit einer Verbesserung der Immuntherapien. Die Ergebnisse könnten zudem dazu beitragen, neue Behandlungsmöglichkeiten zu entwickeln, die dem Immunsystem helfen, chronische Infektionen abzuwehren. Details wurden in "Cancer Cell" veröffentlicht.

(Ende)
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