Die Impfung mit seneszenten Zellen könnte eine mögliche Therapie gegen Krebs sein

Krebszellen haben eine Reihe von Merkmalen, die es dem Immunsystem ermöglichen, sie zu erkennen und anzugreifen. Dieselben Zellen schaffen jedoch eine Umgebung, die Immunzellen blockiert und den Tumor schützt. Das bedeutet, dass Immunzellen die Krebszellen nicht erreichen können, um sie zu entfernen. Die Wissenschaft arbeitet seit Jahren daran, die Wirksamkeit des Immunsystems gegen Krebs durch den Einsatz von Impfstoffen auf Basis toter Tumorzellen zu steigern.

Wissenschaftler des IRB Barcelona unter der Leitung des ICREA-Forschers Dr. Manuel Serrano und Dr. Federico Pietrocola, jetzt am Karolinska Institutet in Schweden, haben untersucht, wie die Induktion der Seneszenz in Krebszellen die Wirksamkeit der Immunantwort in größerem Maße verbessert als die toten Krebszellen. Nach der Impfung gesunder Mäuse mit seneszenten Krebszellen und der anschließenden Stimulierung der Tumorbildung beobachteten die Forscher, dass die Tiere keinen oder deutlich weniger Krebs entwickelten. Sie analysierten auch die Wirksamkeit der Impfung bei Tieren, die bereits Tumore entwickelt hatten. Obwohl die Ergebnisse aufgrund der Schutzbarriere des Tumors moderater waren, wurden in diesem Setting auch Verbesserungen beobachtet.

Unsere Ergebnisse zeigen, dass seneszente Zellen eine bevorzugte Option sind, wenn es darum geht, das Immunsystem gegen Krebs zu stimulieren, und sie ebnen den Weg, eine Impfung mit diesen Zellen als mögliche Therapie in Betracht zu ziehen.“

Dr. Manuel Serrano, Leiter des Labors für zelluläre Plastizität und Krankheiten am IRB Barcelona

Die Forscher testeten die Technik in Tiermodellen des Melanoms, einer Krebsart, die durch eine starke Aktivierung des Immunsystems gekennzeichnet ist, sowie in Bauchspeicheldrüsenkrebsmodellen, die starke Barrieren gegen Immunzellen darstellen. Die prophylaktische Impftherapie mit seneszenten Krebszellen war gegen beide Tumorarten wirksam. Sie ergänzten die Studie auch mit Tumorproben von Krebspatienten und bestätigten, dass menschliche Krebszellen auch eine größere Fähigkeit haben, das Immunsystem zu aktivieren, wenn sie zuvor gealtert sind.

Die Gruppe untersucht nun die kombinierte Wirksamkeit der Impfung mit seneszenten Zellen und Immuntherapiebehandlungen.

Seneszenz und ihre Fähigkeit, das Immunsystem zu aktivieren

Seneszenz ist ein Latenzzustand, den geschädigte oder gealterte Zellen erreichen, in dem sie sich nicht vermehren, aber auch nicht verschwinden. Seneszente Zellen geben Informationssignale an ihre Umgebung ab, die vor ihrer Anwesenheit warnen und eine Entzündungsreaktion und Geweberegeneration stimulieren.

Im Zusammenhang mit Krebs haben die Forscher um Dr. Serrano entdeckt, dass seneszente Zellen aufgrund ihrer Eigenschaften eine gute Option sind, um das Immunsystem zu aktivieren und seine Reaktion auf den Tumor zu verbessern. Einerseits verbleiben seneszente Zellen als lebende Zellen länger im Körper als abgestorbene und können so das Immunsystem länger stimulieren. Da sich diese Zellen andererseits nicht teilen, können sie den Tumor nicht regenerieren.

„Unsere Studie kommt zu dem Schluss, dass die Induktion der Seneszenz in Tumorzellen die Erkennung dieser Zellen durch das Immunsystem verbessert und auch die Intensität der von ihnen erzeugten Reaktion erhöht. Unsere Ergebnisse sind also sehr positiv“, erklärt Inés Marín, Doktorandin aus dasselbe Labor und Erstautor der Studie.

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Wie in dieser Studie beobachtet, präsentieren seneszente Zellen einzigartige Signale, die die Erkennung durch und die Aktivierung des Immunsystems stimulieren und die sich von denen unterscheiden, die von Zellen präsentiert werden, bevor die Seneszenz induziert wurde.

Eine parallele Entdeckung von Dr. Scott W. Lowe und Dr. Direna Alonso-Curbelo

Die Entdeckung des Labors für Zelluläre Plastizität und Krankheit wurde gleichzeitig und in derselben Zeitschrift wie ein weiterer Artikel unter der Leitung des Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSKCC) in New York veröffentlicht und in Zusammenarbeit mit dem IRB Barcelona abgeschlossen. Letztere, die von Dr. Direna Alonso-Curbello, jetzt Leiterin des Labors für Entzündung, Gewebeplastizität und Krebs am IRB Barcelona, ​​​​und Dr. Scott W. Lowe verfasst wurde, kommt zu ergänzenden Schlussfolgerungen, obwohl sie das Thema mit einem sehr intensiven Studium untersucht anderer Ansatz.

Kurz gesagt konzentrierte sich die am MSKCC begonnene Arbeit darauf, zu beschreiben, wie die Induktion der Seneszenz in Tumorzellen die molekularen Programme verändert, die die Kommunikation zwischen dem Tumor und dem Immunsystem vermitteln. „Bisher konzentrierten sich die meisten Studien auf die Fähigkeit seneszenter Zellen, Entzündungssignale an ihre Umgebung zu „senden“. Unsere Arbeit zeigt, dass diese Kommunikation bidirektional ist, was zeigt, dass die Seneszenz die Fähigkeit von Zellen erhöht, Signale aus ihrer Umgebung zu „empfangen“. Schlüsselwege für ihre Erkennung und Zerstörung durch zytotoxische T-Zellen aktivieren“, erklärt Dr. Alonso-Curbelo.

Diese Arbeit zeigt, dass die Fähigkeit, Signale aus der Umgebung zu „empfangen“, die durch die Induktion der Seneszenz erhöht wird, die Anti-Tumor-Wirkung von Signalen wie Interferon verstärkt, Tumorzellen für das Immunsystem sichtbarer macht und Anti-Tumor reaktiviert Immunität in Leberkrebsmodellen.

Andere altersbedingte Krankheiten und solche, bei denen seneszente Zellen vorherrschen, wie Atherosklerose, könnten ebenfalls von möglichen Impfstoffen mit seneszenten Zellen profitieren. Die Wissenschaftler des IRB Barcelona berichten in diesem Zusammenhang auch, dass seneszente Zellen von Immunzellen fälschlicherweise als fremde Zellen erkannt werden können. Diese Ergebnisse stimmen mit denen anderer Forscher überein, die an Stress ausgesetzten Zellen arbeiten, die auch mit fremden Zellen verwechselt werden können.

Die vom IRB Barcelona geleitete Studie wurde in Zusammenarbeit mit den Labors unter der Leitung von Dr. María Abad und Dr. Alena Gros am Vall d’Hebron Institute of Oncology (VHIO) in Barcelona und Dr. Etienne Caron am CHU Sainte durchgeführt -Justine Forschungszentrum in Kanada. Darüber hinaus nahmen auch die Abteilung für Biostatistik und Bioinformatik unter der Leitung von Dr. Camille Stephan-Otto Attolini und die zentrale Einrichtung für Histopathologie unter der Leitung von Dr. Neus Prats, beide am IRB Barcelona, ​​teil.

Quelle:

Institut für biomedizinische Forschung – IRB

Referenz:

Marin, M., et al. (2022) Zelluläre Seneszenz ist immunogen und fördert die Anti-Tumor-Immunität. Krebs Entdeckung. doi.org/10.1158/2159-8290.CD-22-0523.

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