Immuntherapie: Therapeutische Impfung gegen Krebs

Eine Impfung befähigt das Immunsystem, eine Krankheit schnell zu erkennen und effektiv zu bekämpfen. Das kann auch bei Krebs genutzt werden: nicht nur präventiv wie bei der HPV-Impfung, sondern auch therapeutisch, also bei bereits Erkrankten.

Das Immunsystem schützt uns vor Infektionserregern, die von außen in den Körper eindringen, sich in ihm vermehren und ihn krank machen. Ist die körpereigene Abwehr zum ersten Mal mit einem Erreger konfrontiert, braucht es eine Weile, bis sie mit voller Kraft gegen ihn Stellung beziehen kann. Eine Impfung, bei der der Körper vorweg mit einem Erreger bekannt gemacht wird, kann diesen Prozess beschleunigen, sodass die Krankheit bei einem echten Kontakt im Keim erstickt wird und nicht ausbricht.

Im Labor veränderte T-Zellen, so genannte CAR-T-Zellen, können Krebszellen angreifen.

Im Labor veränderte T-Zellen, so genannte CAR-T-Zellen, können Krebszellen angreifen.

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Schon lange bekannt: Der Nutzen von Impfungen gegen Infektionskrankheiten

Das Immunsystem besteht aus verschiedenen Immunzellen

An der Immunabwehr sind viele verschiedene Zelltypen beteiligt, deren Arbeit eng ineinandergreift. Die T-Lymphozyten (kurz: T-Zellen) fungieren beispielsweise als eine Art Zellpolizei. Mit Hilfe der Rezeptoren auf ihrer Zell-Oberfläche suchen sie stetig nach fremdartigen oder veränderten Strukturen im Körper (Antigenen).


Hat die T-Zelle einen Feind entdeckt, aktiviert sie andere Immunzellen, die Antikörper gegen ihn produzieren. Die Antikörper passen wie ein Schlüssel in ein Schloss zum Antigen und neutralisieren den Eindringling oder markieren ihn für Fresszellen und Killerzellen, die ihn dann beseitigen.


Sind die Eindringlinge besiegt, werden wieder andere Immunzellen, die Gedächtniszellen, mit einer Art Steckbrief über den Erreger gebildet und abgespeichert („Immungedächtnis“). Sie werden bei erneutem Kontakt mit der Krankheit abgerufen und ermöglichen dann beim zweiten Kontakt eine sehr viel schnellere Bekämpfung.

Bei einer Impfung werden Erkennungsstrukturen des Erregers, die auf den Oberflächen infizierter Zellen sitzen, in den Körper eingebracht. Dieses Prinzip wird auch bei der Impfung gegen Gebärmutterhals-erzeugende Humane Papillomviren (HPV) angewendet – die erste präventive Impfung gegen Krebs.

Das Immunsystem kann auch Krebszellen aufspüren

Auch bei der Bekämpfung von bereits entstandenem Krebs spielt das Immunsystem eine Rolle. Normalerweise spürt es andersartige Zellen im Körper frühzeitig auf, doch Tumorzellen haben die Fähigkeit entwickelt, sich durch molekulare Täuschungsmanöver und Tarnkappen dem Immunsystem trotz ihrer Andersartigkeit zu entziehen.

Idee des therapeutischen Impfens: Das Immunsystem schärfen

Forschende arbeiten intensiv an so genannten Immuntherapien, die die Ausweichmechanismen der Krebszellen gezielt ausschalten; einige davon werden als therapeutische Krebsimpfstoffe bezeichnet. “Therapeutisch“ deshalb, weil die Vakzine hierbei nicht vorbeugend wirken, sondern das Immunsystem von bereits Erkrankten in die Lage versetzen, den Tumor (wieder) zu erkennen und zu bekämpfen. Weltweit werden in zahlreichen klinischen Studien solche Therapien etwa gegen schwarzen Hautkrebs, Nierenzell-, Leber- oder Lungenkrebs sowie Hirntumoren immer weiterentwickelt und erprobt.

Die Grundidee ist einfach, die Umsetzung hochkomplex

Auch die therapeutische Impfung nutzt Erkennungsstrukturen (insbesondere krebstypisch veränderte Proteine) der zu bekämpfenden Zellen. Sie wird den Behandelten praktisch „eingeimpft“ und soll den Immunzellen die Augen öffnen. Diese müssen im ersten Schritt für jede Patientin und jeden Patienten individuell identifiziert und der Impfstoff dann ­auf die oder den Betroffene/n zugeschnitten werden. Dabei ist Vieles zu beachten. Gelingt es, die Antigene verträglich und in für Immunzellen erkennbarer Form aufzubereiten und mit passenden Adjuvantien, das sind Wirkverstärker, zu versehen, sind noch längst nicht alle Hindernisse überwunden. Eine besondere Schwierigkeit liegt beispielsweise darin, dass Krebszellen keine Eindringlinge sind, sondern körpereigene Zellen, die normalerweise unbehelligt bleiben. Zudem steht das Immunsystem in vielfältigem Wechselspiel mit vielen anderen Prozessen im Körper. Das macht die Sache kompliziert.

In Studien werden derzeit verschiedene Ansätze untersucht:

  • Protein-/Peptid-basierte Impfungen
    Die maßgeblichen Erkennungsstrukturen – meist werden verschiedene in einem Impfstoff kombiniert­ und werden in Form eines geeigneten Proteins oder eines größeren Eiweiß-Abschnitts (Peptid) gegeben.
  • DNA- oder RNA-basierte Impfungen
    Eine andere Möglichkeit ist, anstatt des fertigen Proteins seine Bauanleitung zu verabreichen. Der Körper des Impflings stellt das Protein daraufhin selbst her und konfrontiert das Immunsystem damit.
  • Dendritische Zell-Therapie
    Dendritische Zellen sind Teil des Immunsystems. Sie können aus einer Blutprobe gewonnen, im Labor vermehrt und mit der Erkennungsstruktur (dem Tumor-Antigen) beladen Erkrankten zurückgegeben werden. Das aktiviert die T-Zellen im Körper.
  • Adoptiver T-Zell-Transfer (T-Zell-Therapie)
    Ebenfalls aus dem Patienten entnommene T-Zellen werden außerhalb des Körpers durch Kontakt mit Antigen-präsentierenden Zellen (APCs) aktiviert und vermehrt. Diese greifen die Tumorzellen direkt an, sobald sie der oder dem Erkrankten zurückgegeben werden.
  • CAR-T-Zelltherapie
    Eine weitere, sehr innovative Möglichkeit des therapeutischen Impfens ist, Erkrankten bestimmte Immunzellen, so genannte T-Zellen, zu entnehmen und im Labor gentechnisch auf die Erkennungsstruktur der Krebszellen „abzurichten“. Dafür werden sie mit einem künstlich hergestellten und genau zum jeweiligen Tumor passenden Oberflächenprotein versehen, dem „Chimeric Antigen Receptor“ (CAR), der die entsprechende Antigenstruktur auf der Tumorzelloberfläche erkennt. Die so abgerichteten CAR-T-Zellen werden ‎dem Betroffenen per Infusion zurückgegeben und können sich in dessen Körper weiter vermehren und die Tumorzellen bekämpfen.

Gefahr von unerwünschten Immunreaktionen

Bei therapeutischen Eingriffen in das Immunsystem besteht immer auch die Gefahr, dass dieses überschießt und gesunde Zellen attackiert. Dann kann es zu lebensbedrohlichen Zuständen kommen, die sofort behandelt werden müssen. Daher dürfen beispielsweise CAR-T-Zelltherapien nur Zentren durchführen (derzeit 26 in Deutschland), die im Umgang mit Nebenwirkungen von zellulären Immuntherapien erfahren sind und direkten Zugang zur Intensivstation vorweisen.

Die CAR-T-Zelltherapie ist ein großer Hoffnungsträger der Krebsforschung und soll künftig noch für andere hämatologische Krebsarten, aber auch solide Tumoren entwickelt und erprobt werden.

Auch eine personalisierte Diagnose ist notwendig

In den bisherigen Studien zu Immuntherapien zeigte sich, dass nicht alle Patientinnen und Patienten gleichermaßen von den Behandlungen profitieren. Daher ist es nötig, dass Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Sinne der personalisierten Krebsmedizin Tests entwickeln, um Betroffene vorab herauszufiltern, die auf eine Impfbehandlung wahrscheinlich anschlagen.

Weitere Forschungsanstrengungen

Um Patientinnen und Patienten zukünftig ­ möglichst für viele Krebsarten ­ eine personalisierte Impftherapie gegen Krebs zur Verfügung zu stellen, bedarf es noch weiterer Forschung und Entwicklung. Daran arbeitet unter anderem das Cluster für individualisierte Immunintervention (Ci3), ein Partner der Dekade gegen Krebs. Dessen Vorsitzende PD Dr. med. Özlem Türeci ist Mitbegründerin von BioNTech, einem deutschen Biotech-Unternehmen, das aufgrund seiner langjährigen Erfahrung in der Forschung an mRNA-basierten Impfstoffen gegen Krebs in kürzester Zeit einen COVID-19-Impfstoff auf den Markt bringen konnte.

WEITERE INFORMATIONEN

IMMUNTHERAPIE GEGEN KREBS: Die körpereigene Abwehr nutzen, PDF (Krebsinformationsdienst, DKFZ)

Umfrage zum aktuellen Stand der CAR-T-Zell-Therapie in Deutschland (DGHO)

Forschung zum Herausfiltern von Personen, die von einer Impfung profitieren (Deutsches Krebsforschungszentrum)