Polycythaemia vera: Interferon-alpha wirkt über NK-Zellen

Mainzer Forscher haben herausgefunden, auf welche Weise das Immunsystem therapeutisch gegen die Polycythaemia vera (PV) wirkt. Wesentlich für diesen Prozess sind die natürlichen Killerzellen und ihr Zusammenspiel mit Interferon-alpha.

Eine bereits etablierte Therapie gegen PV ist die Gabe des Immunsystem-Botenstoffs Interferon-alpha (IFN-alpha), der nach bisherigem Kenntnisstand direkt auf die krankhaften Stammzellen wirkt und so deren Wachstum hemmt. Im Rahmen der Studie „Type-I interferon activated NK cells control polycythemia vera in vivo“ haben Forschende die genauen Wirkmechanismen dieses Prozesses untersucht und konnten jetzt aufzeigen, dass für den Therapieerfolg natürliche Killerzellen (NK-Zellen) ebenfalls eine zentrale Rolle spielen.

„Die Interferone aktivieren und vermehren eine bestimmte Untergruppe der natürlichen Killerzellen und versetzen sie in die Lage, krankhafte Blutstammzellen gezielt anzugreifen“, erklärt Dr. Sabine Muth, Arbeitsgruppenleiterin am Institut für Immunologie der Universitätsmedizin Mainz.

Für ihre Studie kombinierten die Forschenden ein etabliertes Mausmodell der Erkrankung mit Untersuchungen an Proben von Patienten sowie Zellkultur-Experimenten. Ein wichtiger Forschungsansatz war, die NK-Zellen gezielt auszuschalten. Dafür nutzten sie monoklonale Antikörper, die auf bestimmte Zellstrukturen ausgerichtet sind.

Natürliche Killerzellen vermitteln Wirkung von Interferon-alpha

„Dadurch konnten wir untersuchen, welche Zellen tatsächlich für das gezielte Abtöten mutierter Blutstammzellen und damit den Therapieerfolg verantwortlich sind“, erklärt Muth. „Wir stellten fest, dass durch diesen experimentellen Eingriff das Interferon-alpha seine Wirkung auf die krankhaften Blutstammzellen nahezu vollständig verlor. Wir deuten dies als Beleg dafür, wie wichtig diese natürlichen Killerzellen für die Krankheitskontrolle bei der PV-Behandlung sind: Sie sind der entscheidende Vermittler der therapeutischen Wirkung von Interferon-alpha.“

Die Analyse von Patienten-Proben, die in Zusammenarbeit mit der German Study Group for Myeloproliferative Neoplasms (GSG-MPN) erhoben wurden, belegte, dass auch im Menschen die natürlichen Killerzellen speziell durch Interferon-alpha aktiviert werden. „Dies könnte mit einem Therapieansprechen direkt im Zusammenhang stehen“, erläutert der Hämatologe Prof. Markus Radsak, Arbeitsgruppenleiter an der III. Medizinischen Klinik und Poliklinik der Universitätsmedizin Mainz.

In Zellkultur-Experimenten zeigte sich zudem, dass die natürlichen Killerzellen bevorzugt die krankhaften Stamm- und Vorläuferzellen der roten Blutkörperchen angreifen und eliminieren, die eine für PV typische DNA-Mutation aufweisen.

Überraschend war zudem die Feststellung, dass die natürlichen Killerzellen offenbar auch ohne zusätzliche Therapie mittels der Gabe von Interferon-alpha zur Kontrolle der Erkrankung beitragen. Bereits geringe Mengen der körpereigenen Interferone, die jeder Mensch bildet, können in einem gewissen Umfang helfen, entartete Zellen aufzuspüren und abzutöten.

Langfristig könnten die Studienergebnisse dazu beitragen, neue Therapieansätze zu entwickeln, die NK-Zellen gezielt aktivieren oder ihre Funktion verstärken. Zudem deuten die Daten darauf hin, dass bestimmte Untergruppen der natürlichen Killerzellen als Biomarker dienen könnten, um besser einschätzen zu können, wie gut Patienten auf eine Therapie ansprechen. Das könnte künftig helfen, Therapien individueller anzupassen.

Über den SFB 1292

Die Forschungsergebnisse wurden im Rahmen des Sonderforschungsbereichs (SFB) 1292 „Gezielte Beeinflussung von konvergierenden Mechanismen ineffizienter Immunität bei Tumorerkrankungen und chronischen Infektionen“ unter aktueller Sprecherschaft von Prof. Tobias Bopp erzielt. Die Forschung des SFB 1292 zielt darauf ab, gemeinsame Immunevasionsstrategien bei Tumorerkrankungen und chronischen Infektionen zu entschlüsseln. Um die Ursachen der ineffektiven Immunantwort aufzuklären, kombinieren die Wissenschaftler krankheitsbezogene Forschung mit präklinischen Tiermodellen und molekularer Systemimmunologie. Langfristig sollen diese Erkenntnisse dabei helfen, neue Therapiekonzepte zu entwickeln.

Über GSG-MPN

Um die Wirkung von Interferon-alpha bei PV-Patienten nachvollziehen zu können, hat das Forschungsteam mit der German Study Group for Myeloproliferative Neoplasms (GSG-MPN) zusammengearbeitet. Dieses deutschlandweite Netzwerk aus spezialisierten Ärzten und Forschenden beschäftigt sich mit seltenen Blutkrebserkrankungen wie PV, essentieller Thrombozythämie und Myelofibrose. Ziel der Studiengruppe ist es, die Diagnose, Behandlung und Forschung dieser Erkrankungen zu verbessern. Dafür organisiert die GSG-MPN klinische Studien, vernetzt spezialisierte Zentren und entwickelt neue Therapiekonzepte.

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