Vielversprechendes Krebsmedikament soll an Menschen getestet werden
Krebs ist eine gefährliche Erkrankung, welche weltweit immer mehr Menschen betrifft. Forscher fanden jetzt heraus, dass eine Injektion von winzigen Mengen zweier immunstimulierender Wirkstoffe in Tumore bei Mäusen zu einer kompletten Beseitigung der Krebserkrankungen führt. Die verwendete Injektion soll jetzt an menschlichen Probanden getestet werden, um dann möglichst schnell auf den Markt gebracht zu werden.
Die Wissenschaftler der Stanford University School of Medicine stellten bei ihrer Untersuchung fest, dass durch eine Injektion Tumore in Mäusen abgetötet werden können. Untersuchungen an menschlichen Probanden sollen jetzt folgen, in der Hoffnung, dass das Medikament in naher Zukunft Patienten zur Verfügung gestellt werden kann. Die Experten veröffentlichten die Ergebnisse ihrer Studie in der Fachzeitschrift „Cell Stem Cell“.
Nebenwirkungen sind unwahrscheinlich
Die neuartige Behandlung ist in der Lage, Tumore in Mäusen abzutöten. Sie beseitigt alle Spuren von Krebs in den untersuchten Tieren. Dieser Ansatz funktioniert für viele verschiedene Arten von Krebs, einschließlich solcher, die spontan entstehen, erläutern die Mediziner. Die Forscher mutmaßen, dass die lokale Anwendung von sehr kleinen Mengen der Mittel als eine schnelle und relativ kostengünstige Krebstherapie dienen könnte. Nebenwirkungen seien bei dieser Art der Behandlung sehr unwahrscheinlich. Wenn beide Mittel zusammen verwendet wurden, führte dies zu einer Beseitigung der Tumore im ganzen Körper, erklärt Professor Dr. Ronald Levy von der Stanford University School of Medicine.
Was sind induzierte pluripotente Stammzellen?
Sogenannte induzierte pluripotente Stammzellen oder iPS-Zellen sind ein Schlüsselelement der regenerativen Medizin. Außerhalb des Körpers können sie zu vielen verschiedenen Arten von Zellen und Geweben entwickelt werden, welche dann dabei helfen können, mögliche Schäden aufgrund von Traumatisierung oder Krankheiten zu reparieren. Die iPS-Zellen könnten in Zukunft eine neue Verwendung erhalten, denn sie sollen das Immunsystem dazu trainieren, Tumore anzugreifen oder sogar die Entwicklung der Tumore verhindern. Die Ergebnisse der aktuellen Studie legen nahe, dass es eines Tages möglich sein könnte, ein Individuum mit seinen eigenen iPS-Zellen zu impfen, um es gegen die Entwicklung von vielen Arten von Krebs zu schützen.
Was bewirken induzierte pluripotente Stammzellen?
Die iPS-Zellen sind Bestandteil des untersuchten Impfstoffs. Sie haben starke immunogene Eigenschaften, die eine systemweite, krebsspezifische Immunantwort hervorrufen, erläutern die Experten. Dieser Ansatz habe ein aufregendes klinisches Potenzial zur Behandlung von Krebs. Die iPS-Zellen funktionieren als Anti-Krebs-Impfstoff, weil sie frei von Wachstumsbeschränkungen sind, welche normalerweise in reifen Zellen vorkommen, die unser Körpergewebe bilden. Das Einbringen von iPS-Zellen, die genetisch mit dem Empfänger übereinstimmen, sich aber nicht replizieren können, ermöglicht es dem Immunsystem, Krebs besser anzugreifen. iPS-Zellen ähneln auf ihrer Oberfläche Tumorzellen, erläutert Dr. Joseph Wu vom Cardiovascular Institute der Stanford University. Wenn ein Tier mit genetisch übereinstimmenden iPS-Zellen immunisiert wird könnte das Immunsystem dazu veranlasst werden, die Entwicklung von Tumoren in der Zukunft zu bekämpfen, fügt der Experte hinzu.
Wie wurden die iPS-Zellen hergestellt?
Um die iPS-Zellen herzustellen, nehmen Forscher Zellproben von einer leicht zugänglichen Quelle wie Haut oder Blut. Die Zellen werden dann mit einer Reihe von Genen behandelt, welche sie dazu bringen, ihre Entwicklungsuhr zurück auch pluripotent zu stellen, erläutern die Wissenschaftler. So können sich die Zellen zu fast jedem Gewebe im Körper entwickeln. Ein Schlüsselfaktor der Pluripotenz sei die Fähigkeit der Zellen, einen Tumor zu bilden, der Teratom genannt wird und aus vielen verschiedenen Zelltypen besteht, nachdem die Zellen in Tiere injiziert wurden.
Wie funktionieren Krebszellen?
Sogenannte iPS-Zellen, die bei regenerativen medizinischen Therapien Verwendung finden, werden in Gegenwart anderer Proteine gezüchtet, um sie so zu ermutigen, sich in spezifische Zellpopulationen zu spezialisieren oder zu differenzieren, bevor sie dann klinisch verwendet werden. Es ist seit langem bekannt, dass Krebszellen viele Merkmale entwicklungsmäßig unreifer Zellen widerspiegeln. Als Teil ihrer Krebsumwandlung verlieren sie häufig die natürlich vorkommenden Mechanismen, welche dazu dienen, eine unangemessene Zellteilung zu blockieren, sagen die Forscher. Stattdessen beginnen sie sich rasch zu vermehren.
Versuche wurden an Mäusen durchgeführt
Bei ihrer Studie untersuchten die Mediziner vier Gruppen von Mäusen. Einer Gruppe wurde eine Kontrolllösung injiziert, eine Gruppe erhielt genetisch übereinstimmende iPS-Zellen, welche zuvor bestrahlt worden waren. So sollte bei dieser Gruppe die Bildung von Teratomen verhindert werden. Eine dritte Gruppe erhielt ein allgemeines immunstimulierendes Mittel, welches als Adjuvans bekannt ist. Die letzte Gruppe erhielt eine Kombination bestrahlter iPS-Zellen und ein Adjuvans. Alle Tiere erhielten einmal in der Woche über einen Zeitraum von vier Wochen eine solche Injektion. Schließlich wurde den Mäusen eine Brustkrebszelllinie transplantiert, um das potentielle Wachstum von Tumoren zu untersuchen.
Größe der Tumore schrumpfte bei sieben von zehn Tieren
Eine Woche nach der Transplantation wurde bereits festgestellt, dass alle Mäuse Tumore der Brustkrebszellen an der Injektionsstelle entwickelten. Obwohl die Tumore in den Kontrollgruppen robust wuchsen, schrumpfte deren Größe in sieben von zehn Mäusen, die mit iPS-Zellen plus Adjuvans geimpft worden waren. Zwei dieser Mäuse waren in der Lage, die Brustkrebszellen vollständig zu eliminieren und diese Tiere lebten noch über ein Jahr nach der Tumortransplantation. Ähnliche Ergebnisse wurden festgestellt, als die Forscher eine Maus-Melanom- und Mesotheliom-Zelllinie (eine Art von Lungenkrebs) in die Mäuse transplantierten.
Wirkstoff könnte Krebserkrankungen Monate oder Jahre später verhindern
Die Forscher möchten nun untersuchen, ob der Ansatz auch in Proben von menschlichen Krebszellen und Immunzellen im Labor funktioniert. Wenn dabei ein Erfolg festgestellt werden kann, könnte der Impfstoff in Zukunft auch an Menschen abgegeben werden, um die Entwicklung von Krebserkrankungen Monate oder Jahre später zu verhindern. Alternativ könnten die iPS-Zellen möglicherweise als Teil des Standards der adjuvanten Behandlung nach der primären Operation (Chemotherapie oder Strahlentherapie) verwendet werden. Sie könnten auch als Immuntherapie eingesetzt werden, um etablierte Krebserkrankungen zu behandeln, hoffen die Forscher.
Weitere Forschung ist nötig
„Obwohl noch viel Forschung nötig ist, ist das Konzept selbst ziemlich einfach”, erklärt Dr. Joseph Wu von der Stanford University in einer Pressemitteilung. Wir verwenden das Blut von Betroffenen, um so iPS-Zellen herzustellen. Diese Zellen werden dann wieder injiziert, um zukünftige Krebserkrankungen zu verhindern. Ich bin sehr gespannt auf die zukünftigen Möglichkeiten dieser Behandlung, fügt der Experte hinzu. (as)
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