Stammzellen-Impfung kann Krebswachstum hemmen

Personalisierte Zusatztherapie könnte Standardbehandlung ergänzen und verbessern

Mittlerweile lassen sich im Labor adulte Haut- oder Blutzellen in sogenannte induzierte pluripotente Stammzellen (IPS-Zellen) zurückverwandeln. Sie haben dann fast wieder die Eigenschaften von embryonalen Stammzellen. Sie können sich beispielsweise unbegrenzt vermehren. Damit ähneln sie auch Krebszellen. Doch beide Zelltypen verbindet noch mehr: So konnten amerikanische Forscher jetzt nachweisen, dass die Oberflächenstruktur von induzierten pluripotenten Stammzellen und Krebszellen viele Gemeinsamkeiten haben. Das belegen Untersuchungen an Zellen von Mäusen und Menschen, die im Fachblatt „Cell Stem Cell“ veröffentlicht wurden.

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Es klingt wie ferne Science-Fiction: Eine Impfung mit Stammzellen macht Krebszellen den Garaus. Doch es könnte bald möglich werden, denn US-amerikanische Forscher entdeckten, dass sich die Oberflächenstrukturen von Krebszellen und induzierten, pluripotenten Stammzellen ähneln. So sind die Stammzellen in der Lage, die T-Zellen des Immunsystem zu trainieren. Der Körper bekäme so die Möglichkeit, den Krebs am Wachstum zu hindern.

 

Bei ihrer Studie injizierten die Wissenschaftler aus Stanford (Kalifornien/USA) Mäusen abgetötete IPS-Zellen. Sie lösten so eine Immunreaktion gegen Krebszellen aus. Diese Immunantwort war in der Lage, später transplantierte Tumorzellen am Wachstum zu hindern. Diese Erkenntnisse sind der Ansatz für eine Krebsschutzimpfung bzw. für eine personalisierte Immuntherapie. Damit könnte sich in Zukunft eine Rückkehr des Krebses nach einer erfolgreichen Krebstherapie möglicherweise verhindern lassen. Noch immer sind die sogenannten Rezidive gefürchtet, denn sie schmälern die Überlebenschancen der Patienten.

Sollten sich die Ergebnisse der Stanforder Studie auf den Menschen übertragen lassen, stünde sehr wahrscheinlich ein patientenspezifischer Krebsimpfstoff und damit eine effektive Waffe im Kampf gegen Tumore zur Verfügung. Auch wenn noch nicht alle Prozesse bei der Entstehung von Krebs bis ins kleinste Detail verstanden sind, so viel weiß die Wissenschaft schon jetzt: Krebszellen können sich nur dann vermehren, wenn das Immunsystem sie nicht erkennt und bekämpft. Daher zielt die Immuntherapie darauf ab, die gegen die Krebszellen gerichtete Immunantwort gezielt auszulösen bzw. eine bereits bestehende Reaktion weiter zu verstärken.

 

IPS-Zellen eignen sich als Impfstoff gegen Krebs

Bei Mäusen wurde daher untersucht, ob die IPS-Zellen die Eignung zum Impfstoff haben. Damit sich die reprogrammierten Zellen nicht ungehindert im Körper der geimpften Mäuse vermehren konnten, wurden die IPS-Zellen sicherheitshalber vor der Injektion bestrahlt.

Im ersten Schritt erfolgte die Behandlung der Mäuse jeweils im Abstand von einer Woche. Insgesamt viermal erhielten die Tiere die aus ihren eigenen Zellen erzeugten induzierten pluripotenten Stammzellen verabreicht. Es handelt sich damit um eine autologe Transplantation, d. h. die IPS-Zellen waren genetisch identisch mit den eigenen Körperzellen und wurden vom Körper nicht als fremd erkannt, d. h. es erfolgte keine Abstoßungsreaktion.

Im zweiten Schritt übertrugen die Mediziner Brustkrebszellen sowohl in die mit den IPS-Zellen geimpften Tiere als auch in unbehandelte Tiere. In allen Tieren entwickelten sich nach einer Woche Tumore. In der unbehandelten Kontrollgruppe vergrößerten sich die Geschwüre im Laufe der Zeit immer weiter. Bei 70 Prozent der geimpften Tiere jedoch schrumpften sie. Bei zwei von zehn Tieren gelang es dem per Stammzellen-Impfung aktivierten Immunsystem den Tumor sogar komplett zu eliminieren. Auch nach einem Jahr waren diese Tiere noch immer krebsfrei. Ganz ähnliche Ergebnisse zeigten sich auch bei der Übertragung von Lungenkrebszellen und Hautkrebszellen.

 

Impfung aktiviert spezielle T-Zellen, die das Krebszellen-Wachstum hemmen

Den Wissenschaftlern gelang der Nachweis, dass die Abwehrreaktion zur Bekämpfung des Krebses durch spezielle T-Zellen ausgelöst wird. Sie sind ein wichtiger Teil des Immunsystems. So übertrugen die Forscher die T-Zellen geimpfter Tiere auf unbehandelte Mäuse. Letztere erlangten dadurch ebenfalls die Fähigkeit, die transplantierten Krebszellen am Wachsen zu hindern.

Vermutet wird, dass die T-Zellen Strukturen auf der Oberfläche von IPS-Zellen erkennen. Genau jene Strukturen sind auch auf der Oberfläche von Krebszellen vorhanden und wirken daher wie ein Antigen, das die Abwehrreaktion auslöst und die T-Zellen trainiert.

Um ihre These weiter zu überprüfen, behandelten die Stanforder Wissenschaftler auch Mäuse, denen ein größerer Tumor per Operation entfernt wurde. Sie erhielten im Anschluss an die chirurgische Behandlung eine Impfung mit induzierten pluripotenten Stammzellen. Sie sollte verhindern, dass womöglich im Körper verbliebene Tumorzellen sich erneut vermehren und einen neuen Tumor wachsen lassen. Der Plan ging auf, denn dank der Injektion der IPS-Zellen konnte dem Immunsystem mit einem Schlag eine größere Anzahl an Tumorantigenen präsentiert werden. Die Impfung aktiviert verschiedene T-Zellen-Typen. Vor dieser auf den Plan gerufenen Armada, können sich die Krebszellen nicht mehr verstecken. Sie haben dann keinen Schutz vor der Immunreaktion mehr.

 

Hoffnung, dass die Stammzellen-Impfung die Bildung von Metastasen verhindern kann

So schön dieses Szenario auch klingen mag, einen Wermutstropfen für alle Krebspatienten gibt es: Das Verfahren der Stammzellen-Impfung zur Bekämpfung des Krebses wirkt wohl nicht bei einem voll ausgebildeten Tumor. Denn dann hatte der Tumor bereits genügend Zeit, effektive Abwehrmechanismen zu entwickeln.

Nun müssen zunächst nachfolgende Forschungsarbeiten zeigen, ob auch das menschliche Immunsystem mit gleicher Wucht auf eine Impfung mit induzierten pluripotenten Stammzellen reagiert. Sollte sich die These bestätigen, rückt eine prophylaktische Immunisierung gegen Krebs in greifbare Nähe. Für die Krebsimpfung müsste dem Patienten einfach Blut abgenommen werden. Aus den adulten Blutzellen ließen sich im Labor induzierte, pluripotente Stammzellen herstellen. Sie würden im Anschluss den Patienten wieder injiziert und könnten spätere Krebserkrankungen aktiv verhindern. Die Methode eignet sich vermutlich auch als Nachbehandlung für eine Krebstherapie, bei der der Tumor zunächst chirurgisch entfernt oder per Chemo- und Strahlentherapie erfolgreich zerstört wird. So ließe sich ein erneutes Krebswachstum oder die Bildung von Metastasen verhindern. Bereits heute wäre es möglich, wenige Wochen nach der Krebsdiagnose die IPS-Zellen eines Patienten zu gewinnen und im Labor zu kultivieren, um im Anschluss an die Standardbehandlung mit einer personalisierten Zusatztherapie zu beginnen.

 

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