Immuncheckpoint-Inhibitoren fördern offenbar die Osteogenese 

Eine Pilotstudie an der Karl Landsteiner Privatuniversität für Gesundheitswissenschaften zeigt eine positive Wirkung der Krebsimmuntherapie auf den Knochenumbau.

Immuncheckpoint-Inhibitoren (ICIs) beeinflussen den Knochenumbau und könnten durch die Förderung der Osteogenese eine schützende Wirkung auf die Knochen haben. Diese überraschenden Erkenntnisse sind das Ergebnis einer Studie an der Karl Landsteiner Privatuniversität für Gesundheitswissenschaften (KL Krems), die nun im “Journal for ImmunoTherapy for Cancer” veröffentlicht wurde.

Während ICIs – insbesondere PD1- und PD-L1-Inhibitoren – bei vielen Krebsarten als Standardtherapie gelten, ist ihre Wirkung auf die Knochengesundheit bisher nicht vollständig geklärt. Studien weisen auf ihren potenziellen Beitrag zur Skelettmorbidität hin, die für Patienten mit fortgeschrittenem Krebs ein großes Problem darstellt. In einer umfassenden in-vivo-, in-vitro- und ex-vivo-Analyse wiesen Dr. Sonia Vallet und ihre Mitarbeiter nun eine günstige Wirkung von ICIs auf den Knochenumbau nach.

Dynamischer Knochen

Das Team führte eine Pilotstudie durch, um die langfristigen Veränderungen der Serummarker für die Knochenresorption und -bildung bei Betroffenen zu beobachten, die mit ICIs behandelt wurden. Die Ergebnisse waren verblüffend. „Wir beobachteten einen erheblichen, aber vorübergehenden Rückgang der Marker für Knochenresorption innerhalb des ersten Monats der Behandlung“, erläutert Vallet, Wissenschaftlerin in der Abteilung für Molekulare Onkologie und Hämatologie an der KL Krems und Ärztin an der Abteilung für Innere Medizin 2 am UK Krems. „Wichtig war ebenfalls, dass wir den Anstieg der Serumspiegel von PINP und OCN – beides Indikatoren für den Knochenaufbau –, nach viermonatiger Behandlung nachweisen konnten.“

„ICIs können die Differenzierung von Knochenzellen beeinträchtigen, indem sie die zellulären Signalwege stören“, vermutet Vallet. Um diese Hypothese zu testen, untersuchte das Team die Auswirkungen von ICIs auf die Differenzierung von Osteoklasten (OC) und Osteoblasten (OB) in vitro. Ihre Ergebnisse zeigen eine beeinträchtigte Differenzierung von Vorläuferzellen in knochenresorbierende OCs, aber keine signifikanten Auswirkungen auf die Osteogenese.

Fortgeschrittene Modellierungstechniken

Zur Erforschung der komplexen zellulären Interaktionen, die dem Knochenumbau zugrunde liegen, entwickelte das Team dann ein dynamisches 3D-Modell, das aus knochenähnlichen Gerüsten besteht, die mit OC- und OB-Vorläuferzellen beladen sind und in einem rotierenden Bioreaktor kultiviert werden. Die Analyse der Knochenzelldifferenzierung und der sezernierten Proteine lieferte weitere Erkenntnisse, die auf eine durch ICIs induzierte Störung der OC-Reifung und Verstärkung der OB-Differenzierung schließen lassen.

Weitere Untersuchungen mit einer größeren und vielfältigeren Betroffenenkohorte sind erforderlich, um die Ergebnisse zu bestätigen.