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Stoffwechselprodukt aus Granatapfel verbessert die Funktion von Immunzellen zur Bekämpfung von Krebs


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Im Rahmen eines interdisziplinären Projekts des LOEWE-Zentrums Frankfurt Cancer Institute (FCI) ist es Forschern des Georg-Speyer-Hauses in Frankfurt am Main und der Goethe-Universität Frankfurt gelungen, einen neuen Ansatz für die Therapie von Darmkrebs zu identifizieren. In präklinischen Modellen und Studien an menschlichen Immunzellen fanden sie heraus, dass Urolithin A, ein Stoffwechselprodukt des Granatapfels, die Funktion von Immunzellen im Kampf gegen Krebs nachhaltig verbessert. Nach der Behandlung mit Urolithin A werden tumorbekämpfende Immunzellen zu T-Gedächtnis-Stammzellen, die aufgrund ihrer Teilungsfähigkeit das Immunsystem ständig mit verjüngten, nicht erschöpften T-Zellen versorgen.

Darmkrebs bleibt eine Erkrankung mit hohen Sterblichkeitsraten im fortgeschrittenen Stadium. Zahlreiche Forschungsergebnisse haben in den letzten Jahren die Früherkennung und Therapie verbessert, allerdings sprechen leider nicht alle Patienten ausreichend auf neue Therapieansätze an. Aktuelle Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass ein Merkmal von Tumorerkrankungen eine Dysfunktion des Immunsystems ist: Immunzellen, die den Tumor bekämpfen sollen, werden durch das den Tumor umgebende Gewebe, die Tumormikroumgebung, systematisch unterdrückt. Dadurch werden T-Zellen, die natürliche Immunantwort unseres Körpers gegen Krebs, in ihrer Funktion eingeschränkt, wodurch der Tumor wachsen und sich unkontrolliert ausbreiten kann.

Das Forschungsteam um Professor Florian Greten, Institut für Tumorbiologie und Experimentelle Therapie und Goethe-Universität Frankfurt, ist einer möglichen Lösung des Problems nun einen entscheidenden Schritt näher gekommen. Die Forscher zeigten, dass Urolithin A einen biologischen Weg induziert, der Mitochondrien, die „Kraftwerke“ der Zelle in T-Zellen, durch einen als Mitophagie bekannten Prozess recycelt und erneuert. Gealterte und beschädigte Mitochondrien in den T-Zellen werden entfernt und durch neue, funktionsfähige ersetzt. Dadurch verändert sich das genetische Programm der T-Zellen, die dadurch den Tumor besser bekämpfen können. Das therapeutische Potenzial von Urolithin A demonstrierten die Forscher auf zweierlei Weise: Zum einen kann Urolithin A im präklinischen Modell als Nahrungsmittel verwendet werden, das das Tumorwachstum begrenzt und sogar synergistisch mit bestehenden Immuntherapien wirkt. Andererseits wurden die Vorteile von Urolithin A auch in menschlichen T-Zellen beobachtet. Die In-vitro-Behandlung mit Urolithin A „verjüngt“ menschliche T-Zellen und produziert Gedächtnis-T-Gedächtnis-Stammzellen im Labor.

Unsere Erkenntnisse sind besonders spannend, weil nicht die Tumorzelle im Fokus steht, sondern das Immunsystem, die natürliche Krebsabwehr. Hier fehlen in der Realität von Darmkrebspatienten noch verlässliche Therapieansätze. Durch eine mögliche Verbesserung der Kombinationstherapie mit bestehenden Immuntherapien eröffnet die Studie sinnvolle Möglichkeiten für die weitere Anwendung in der Klinik. Wir hoffen, damit die Therapie von Darmkrebs, aber auch von anderen Krebsarten, nachhaltig verbessern zu können.“

Dominic Denk, MD, Erstautor, Arzt am Universitätsklinikum Frankfurt

Aufbauend auf diesen Erkenntnissen wollen die Forscher die erfolgreiche Zusammenarbeit fortsetzen: In zukünftigen klinischen Studien soll die Anwendung von Urolithin A bei Personen mit Darmkrebs untersucht werden.

Professor Greten, Direktor des Georg-Speyer-Hauses und Sprecher des Frankfurt Cancer Institute, betont die notwendige Teamarbeit: „Diese Arbeit beweist einmal mehr, wie erfolgreich die interdisziplinären Konzepte des FCI sind. Wir freuen uns sehr, dass wir jetzt schnell transferieren können unsere Ergebnisse in die Klinik und freuen uns mit großer Spannung auf die bevorstehenden klinischen Studien.“

Quelle:

Goethe-Universität Frankfurt

Referenz:

Denk, D., et al. (2022) Expansion von T-Gedächtnis-Stammzellen mit überlegener Antitumor-Immunität durch Urolithin A-induzierte Mitophagie. Immunität. doi.org/10.1016/j.immuni.2022.09.014.

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Daniel Wom

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