Erfolgreich im Labor: Impfstoff zur Behandlung und Prävention von Lungen-, Darm- und Bauchspeicheldrüsenkrebs

Ein experimenteller Impfstoff, mit dem das körpereigene Immunsystem gegen Krebszellen eingesetzt werden soll, hat sich als vielversprechend für die Behandlung und Prävention von Krebs bei Mäusen erwiesen.

Der Impfstoff wurde entwickelt, um auf das KRAS-Gen abzuzielen, das an der Entwicklung vieler Krebsarten wie Lungen-, Darm- und Bauchspeicheldrüsenkrebs beteiligt ist.

Forscher aus derselben Arbeitsgruppe haben auch einen neuen Weg gefunden, um aggressive Formen von Lungenkrebs zu erkennen und zu behandeln, die dem körpereigenen Immunsystem entgehen können.

Beide Studien wurden kürzlich beim 32. gemeinsamen Symposium der European Organisation for Research and Treatment of Cancer (EORTC), des National Cancer Institute (NCII und der American Association for Cancer Research (AACR) zu molekularen Zielen und Krebstherapeutika vorgestellt, das am 24. und 25. Oktober online stattfand.

Wissenschaftler wissen seit Jahrzehnten, dass bei vielen Krebserkrankungen eine Mutation des KRAS-Gens vorliegt, hatten jedoch bisher Schwierigkeiten, einen Weg zu finden, aus diesem Wissen eine wirksame Therapie zu entwickeln. Im Rahmen des EORTC-NCI-AACR-Symposiums wurde nun von Dr. Rachel Ambler vom Francis Crick Institute in London (Großbritannien) eine Impfstoffstudie vorgestellt. Die Forscherin berichtete: „Wir wissen, dass KRAS, wenn es mutiert, es den Zellen in unserem Körper ermöglicht, sich zu vermehren und sich in Krebszellen zu verwandeln. Kürzlich haben wir festgestellt, dass das körpereigene Immunsystem mit der richtigen Hilfestellung möglicherweise dazu in der Lage ist, dass Wachstum zu verlangsamen. Wir wollten nun herausfinden, ob wir dieses Wissen zur Entwicklung eines Krebsimpfstoffes nutzen können, der nicht nur zur Behandlung von Krebserkrankungen eingesetzt werden kann, sondern auch einen dauerhaften Schutz vor Krebs bietet und dabei nur minimale Nebenwirkungen hat.“

Ambler und ihre Kollegen entwickelten eine Reihe von Impfstoffen, die eine Immunantwort auf die häufigsten KRAS-Mutationen stimulieren können. Die Impfstoffe bestehen aus zwei miteinander verbundenen Elementen. Bei einem Element handelt es sich um ein Fragment des Proteins, das von Krebszellen mit einem mutierten KRAS-Gen produziert wird. Das andere Element ist ein Antikörper, der hilft, den Impfstoff an dendritische Zellen abzugeben. Diese Zellen spielen eine Schlüsselrolle bei der Erkennung und Zerstörung von Krebszellen durch das Immunsystem – eine Fähigkeit, die durch die Impfstoffe gesteigert werden könnte.

Untersuchungen im Mausmodell

Das Team testete den Impfstoff sowohl an Mäusen, die bereits Lungentumoren aufwiesen, als auch an solchen, bei denen ein Tumorwachstum erst induziert wurde. Die Forscher untersuchten dann die Mäuse auf Anzeichen dafür, dass ihr Immunsystem auf den Impfstoff reagierte, die Tumore schrumpften oder sich gar nicht erst bildeten.

Von den Mäusen mit bestehenden Tumoren lebten nach 75 Tagen noch 65 Prozent derjenigen, die mit dem Impfstoff behandelt worden waren – verglichen mit 15 Prozent der Tiere, die nicht geimpft wurden.

Von den Mäusen mit induzierten Tumoren waren nach 150 Tagen 40% noch tumorfrei, verglichen mit nur fünf Prozent der nicht geimpften Mäuse (1 Maus). Bei der Impfung der Mäuse stellten die Forscher fest, dass sich das Auftreten von Tumoren um durchschnittlich 40 Tage verzögerte.

Ambler sagte: „Als wir den Impfstoff zur Behandlung verwendeten, stellten wir fest, dass er das Krebswachstum bei Mäusen verlangsamte. Und als wir ihn als vorbeugende Maßnahme verwendeten, stellten wir fest, dass bei den Mäusen ziemlich lange kein Krebswachstum auftrat und sich in vielen Fällen gar kein Krebs entwickelte.“

„Frühere Versuche mit Krebsimpfstoffen waren gescheitert, weil keine ausreichend starke Reaktion des Immunsystems erzeugt werden konnte, dank deren Krebszellen entdeckt und zerstört worden wären. Unsere Forschung hat noch einen langen Weg vor sich, bevor sie zur Vorbeugung und Behandlung von Krebs beim Menschen beitragen kann. Unsere Ergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass das Design dieses Impfstoffs bei Mäusen eine starke Reaktion hervorgerufen hat, und das bei sehr wenigen Nebenwirkungen“, erklärte Ambler.

Forscher aus derselben Arbeitsgruppe haben außerdem eine wichtige Entdeckung dazu gemacht, wie Lungenkrebs dem körpereigenen Immunsystem entgehen kann, was die Behandlung erschwert. Die Ergebnisse der Wissenschaftler wurden in zwei weiteren Präsentationen beim 32. EORTC-NCI-AACR-Symposium diskutiert. Dr. Sophie de Carné und Dr. Phil East vom Francis Crick Institute verwendeten eine Sammlung von Hunderten menschlicher Tumorproben mit Informationen darüber, welche Gene mutiert sind und welche Gene in den Tumoren aktiv sind. Die Forscher beschäftigten sich ebenfalls mit dem KRAS-Gen und dessen Rolle bei der Entwicklung schwer zu behandelnder Krebsarten.

Manipulation des Adenosinspiegels

de Carné sagte: „Bei Patienten mit einigen der aggressivsten Krebsarten haben wir festgestellt, dass die Aktivität des KRAS-Gens zum Aufbau einer chemischen Substanz namens Adenosin führt. Es ist bekannt, dass höhere Adenosinspiegel die Immunantwort des Körpers dämpfen, was es den Immunzellen erschwert, Krebszellen anzugreifen und zu zerstören.“ Die Forscher untersuchten dann Krebsarten mit ähnlicher KRAS-Aktivität bei Mäusen, um festzustellen, ob es möglich wäre, die Adenosinspiegel so zu manipulieren, dass die Behandlung der Krebserkrankung erleichtert würde. Als sie den Mäusen zusammen mit bereits existierenden Krebsmedikamenten, die das Immunsystem bei der Krebsbekämpfung unterstützen, ein Medikament zur Senkung des Adenosinspiegels (Oleclumab) verabreichten, stellten die Forscher eine Verbesserung des Überlebens fest.

East erklärte: „Zusammengenommen legen diese Ergebnisse nahe, dass es letztendlich möglich sein könnte, Patienten mit dieser aggressiven Art von Lungenkrebs zu identifizieren und eine Kombination von Medikamenten zu verwenden, um ihr Immunsystem zu unterstützen und ihre Tumoren erfolgreich zu behandeln.“

Dr. James L. Gulley, Co-Vorsitzender des 32. EORTC-NCI-AACR-Symposiums und Leiter der Abteilung für Medizinische Onkologie am Center for Cancer Research des NCI (USA) kommentierte: „Diese Studien konzentrieren sich auf Krebsarten wie Lungen- und Bauchspeicheldrüsenkrebs, die schwer zu behandeln sind. Die Überlebensraten bei diesen Krebsarten sind nach wie vor sehr niedrig, daher benötigen wir dringend neue Behandlungen für Patienten. Die Stärkung des Immunsystems mit Medikamenten zur Behandlung von Krebs oder sogar die Entwicklung eines Impfstoffes zur Krebsprävention sind beides interessante Möglichkeiten, insbesondere wenn sie mit minimalen Nebenwirkungen einhergehen. Wir hoffen, dass diese vielversprechenden Ansätze eines Tages bei Patienten reproduziert werden.“