Haben Wissenschaftler einen Impfstoff gegen Krebs gefunden?
Forscher der Stanford University verwendeten Stammzellen, um einen Impfstoff zu entwickeln, der sich bei Mäusen als wirksam gegen Brust-, Lungen- und Hautkrebs erwiesen hat.
Um den Impfstoff herzustellen, wandten sich die Wissenschaftler induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSCs) oder Stammzellen zu, die aus adulten Zellen erzeugt werden.
Vor über einem Jahrzehnt haben japanische Wissenschaftler zum ersten Mal gezeigt, dass adulte Zellen genetisch so umprogrammiert werden können, dass sie sich wie pluripotente Stammzellen verhalten.
Diese Zellen können jede Form oder Funktion annehmen und sich auf jeden Zelltyp spezialisieren, den der Körper benötigt.
Embryonale Stammzellen sind wahrscheinlich die bekannteste Art pluripotenter Stammzellen. Wie Wu und Kollegen vor etwa einem Jahrhundert schreiben, stellten Wissenschaftler fest, dass die Immunisierung von Tieren mit embryonalen Geweben dazu führte, dass sie Tumore abstießen.
Dies führte im Laufe der Zeit zu der Annahme, dass embryonale Stammzellen als eine Art Impfstoff gegen Krebstumoren eingesetzt werden könnten. Die Hauptherausforderung von Krebsimpfstoffen ist jedoch die begrenzte Anzahl von Antigenen - oder Fremdstoffen, die eine Immunantwort auslösen -, denen das Immunsystem sofort ausgesetzt sein kann.
Wie Wu und seine Kollegen schreiben, hat die Verwendung von iPSCs, die aus dem eigenen genetischen Material des Patienten generiert wurden, theoretisch eine Reihe immunogener Vorteile. Sie präsentieren Immun-T-Zellen mit einem "genaueren und repräsentativeren Panel der Tumorimmunogene eines Patienten".
Die Forscher - angeführt von Joseph C. Wu vom Institut für Stammzellbiologie und Regenerative Medizin der Stanford University in Kalifornien - machten sich daran, diese Hypothese an Mäusen zu testen, und veröffentlichten ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Zellstammzelle.
Immunsystem „vorbereitet“, um Tumore abzustoßen
Wu und Kollegen verwendeten die eigenen Zellen der Mäuse, um die iPSCs herzustellen, mit denen sie später die Nagetiere impften. Der Impfstoff zielte gleichzeitig auf mehrere Tumorantigene ab.
Wie die Forscher erklären, besteht der Hauptvorteil der Verwendung ganzer iPSCs darin, dass der Impfstoff nicht mehr das perfekte Antigen identifizieren muss, auf das bei einer bestimmten Krebsart abgezielt werden soll.
"Wir präsentieren dem Immunsystem eine größere Anzahl von Tumorantigenen, die in iPSCs gefunden werden", erklärt Wu, "was unseren Ansatz weniger anfällig für die Immunevasion durch Krebszellen macht."
Tatsächlich entdeckten die Forscher, dass viele der auf den iPSCs gefundenen Antigene auch in Krebszellen gefunden werden konnten.
Als die Nagetiere den Schuss der iPSCs erhielten, reagierte ihr Immunsystem auf die Antigene der iPSCs. Aber weil die Antigene in den iPSCs denen in den Krebszellen so ähnlich waren, wurden die Nagetiere auch immun gegen Krebs.
Der Impfstoff hat das Immunsystem der Nagetiere beinahe „vorbereitet“, „um Tumorzellen auszurotten“, erklärt Wu.
Von den 75 behandelten Mäusen stießen 70 Prozent Brustkrebszellen vollständig ab, und 30 Prozent hatten innerhalb von 4 Wochen nach Erhalt des Impfstoffs kleinere Tumoren. Dasselbe geschah bei Lungen- und Hautkrebsmodellen.
"Was uns am meisten überraschte, war die Wirksamkeit des iPSC-Impfstoffs bei der Reaktivierung des Immunsystems gegen Krebs […]. Dieser Ansatz könnte klinisches Potenzial haben, um ein Wiederauftreten des Tumors oder Fernmetastasen zu verhindern."
Joseph C. Wu
In Zukunft könnte eine Person, bei der Krebs diagnostiziert wurde, möglicherweise ihr eigenes Blut oder ihre eigenen Hautzellen verwenden, um iPSCs zu bilden, die ein Wiederauftreten des Tumors verhindern könnten. Ebenso könnten gesunde Personen bald in der Lage sein, ihre eigenen Zellen zu verwenden, um Krebs insgesamt zu verhindern.
