"Vaccine on Demand" Ansatz für die persönliche Krebsbehandlung näher rückt näher

Forscher einer neuen Studie sagen, dass ihre Ergebnisse uns näher bringen, das Versprechen der personalisierten Immuntherapie zu verwirklichen - die Fähigkeit, schnell einen Impfstoff zu produzieren, der das Immunsystem eines Patienten trainiert, um Tumore zu zerstören und gesundes Gewebe intakt zu lassen.
Jeder Tumor hat seine eigene Konfiguration von Mutationen oder Mutanomen.

Der Kerngedanke der Immuntherapie - Priming Immunzellen zur Erkennung und Bekämpfung von Tumoren - hat sich in Petrischalen vielfach bewährt. Leider können die im Labor etablierten Prinzipien nicht zu erfolgreichen Angriffen auf echte Tumore führen.

Eine neue Studie, die vom biopharmazeutischen Forschungsinstitut TRON in Mainz durchgeführt wird, stellt zwei wichtige Herausforderungen bei der Umsetzung von Theorie in die Praxis erfolgreich in Frage und bringt die Entwicklung von "Impfstoffen auf Abruf", abgestimmt auf Krebserkrankungen einzelner Patienten, näher zusammen.

Prof. Ugur Sahin, Seniorautor, Doktor der Medizin und Geschäftsführer von TRON, stellt fest, dass es seit langem bekannt ist, dass jeder Tumor seine eigene Konfiguration krebsspezifischer Mutationen hat - das "Mutanom".

Die erste Herausforderung, der er und seine Kollegen in ihrer Studie gegenüberstehen, betrifft die Herstellung eines Templates eines Tumortyps aus seinem Mutanom, das fein abgestimmt werden kann, um Varianten aufzunehmen, die spezifisch für den Tumor eines bestimmten Patienten sind.

Innerhalb dieser Herausforderung muss sichergestellt werden, dass das Template Mutationen enthält, von denen bekannt ist, dass sie Immunantworten auslösen. Dies ist der "Impfstoff" -Teil.

Die zweite Herausforderung, der sich das Team in ihrer Studie gegenübersieht, ist, wie man die Vorlage für einen bestimmten Patienten so schnell abstimmt, dass sie verwendet werden kann, bevor der Tumor fortgeschritten und entwickelt ist. Dies ist der "on demand" Teil.

Diese beiden Herausforderungen zu bewältigen, ist die ergreifende Realität von Krebs - sie schreitet voran. Wie andere Krebstherapien ist Krebsimmuntherapie ein Wettlauf gegen die Zeit.

In ihrer Studie zeigte das Team, wie ihre Lösungen für diese beiden Herausforderungen dazu führten, dass sich Tumore nicht nur zurückbildeten, sondern in manchen Fällen vollständig verschwanden - bei Mäusen.

Sequenzierungstechniken identifizierten die genetischen Fingerabdrücke von drei Arten von Tumoren

Um die erste Herausforderung anzugehen, suchte das Team nach Mutationen in Gewebeproben von drei verschiedenen Tumorarten: Hautkrebs, Darmkrebs und Brustkrebs, und sie verwendeten Sequenzierungstechniken, um ihre genetischen Fingerabdrücke zu identifizieren.

Ihr Ziel war es, unter den vielen verschiedenen Mutationen bei jeder Art von Krebs diejenigen zu finden, die am ehesten vom Immunsystem erkannt werden.

Durch ihre Bemühungen hat das Team zum ersten Mal festgestellt, dass bis zu 20% aller Mutationen in einem Tumor das Potenzial haben, eine Immunantwort auszulösen.

Prof. Sahin, ein translationaler Forscher, der Pionier in der Verwendung von Immunologie und Bioinformatik bei der Suche nach Krebszielen war, sagt, ein wichtiger Grund für ihren Erfolg sei es, offen zu bleiben, welche speziellen Arten von Immunzellen beteiligt sein könnten, wie er erklärt:

"Denn überraschenderweise wird die Mehrzahl der Tumormutationen von den üblichen Verdächtigen, den natürlichen Killerzellen, nicht entdeckt, sondern eher von sogenannten Helferzellen. Ein solch hoher Anteil an relevanten Mutationen ist wiederum für die breite Anwendbarkeit von der Ansatz, denn viele Tumorarten haben somit genügend Angriffspunkte und scheinen prinzipiell behandelbar zu sein. "

Zu diesem Zeitpunkt hatten die Forscher eine Vorlage von Mutationen, um nach spezifischen Krebserkrankungen bei einzelnen Patienten zu suchen. Diese Arbeit vervollständigt die erste Herausforderung. Die zweite Herausforderung bestand in der Feinabstimmung der Vorlage.

Algorithmus Feinabstimmung Vorlage, um das Immunsystem gegen einzelne Tumor zu primen

Um die zweite Herausforderung zu meistern, haben die Forscher einen Weg gefunden, das Template und einen bioinformatischen Algorithmus zu verwenden, um aus einer Patientenprobe eines Tumors den einzigartigen Fingerabdruck ausreichender Mutationen schnell zu identifizieren, um einen Impfstoff zu bilden, damit das Immunsystem zielgerichtet wird der spezifische Tumor.

"Sobald die relevanten Mutationen identifiziert sind, können wir diese Informationen verwenden, um ein maßgeschneidertes Medikament ohne übermäßigen Aufwand zu erstellen", merkt Prof. Sahin an.

Wie bereits erwähnt, ist Geschwindigkeit essentiell. Eine entscheidende Entscheidung ist also, wie viele Mutationen sich auf einen wirksamen Impfstoff konzentrieren sollten.

Die Forscher entschieden sich für zehn Mutationen, die verschiedene Punkte am Tumor angreifen und das Risiko minimieren, dass Resistenzen ausreichend sind. Sie verwendeten auch Messenger-RNA (mRNA), um die Mutationen zu tragen - mRNAs hängen nicht herum, nachdem sie die Immunzellen trainiert haben, um den Tumor zu erreichen.

Mit Mäusen zeigten die Forscher, dass die Konfrontation mit den beiden Herausforderungen der Schaffung eines "Impfstoffs auf Abruf" zu einer effektiven Regression und Eliminierung von Tumoren führte.

In einer letzten Phase der Studie zeigten die Forscher, dass sie den Ansatz bei menschlichen Tumoren anwenden können, indem sie erfolgreich die Arten und die Inzidenzen der Mutationen abstimmen, die für die Erzeugung einer effektiven Immunantwort relevant sind.

Der nächste Schritt besteht darin, diese Ansätze zu verwenden, um die Übersetzung von "Bank zu Bett" zu vervollständigen.

Das Team plant, ihre Ergebnisse in einer internationalen klinischen Studie zum malignen Melanom und auch in anderen klinischen Studien zu testen.

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