Ein neuer Weg zur Manipulation von Immunzellen kann Krebs und Autoimmunerkrankungen behandeln
Wissenschaftler haben einen neuen Weg gefunden, um die Autoimmunität einzudämmen und den Körper zur Bekämpfung von Krebs anzuregen. Das Verfahren verwendet einen bisher unbekannten Drogenweg, um Immunzellen zu manipulieren.
Die Entdeckung betrifft ein Molekül namens Tetrahydrobiopterin (BH4), das denjenigen, die die Biologie des Gehirns und des Nervensystems untersuchen, bereits bekannt ist.
Neue Forschungsergebnisse zeigen jedoch, dass BH4 eine bisher unbekannte Rolle spielt - es hilft, das Wachstum von T-Zellen im Immunsystem zu kontrollieren.
T-Zellen sind weiße Blutkörperchen, die potenziell schädliche Krankheitserreger wie Viren, Bakterien und Schurkenzellen suchen und angreifen, einschließlich solcher, die Krebs auslösen können.
Die Leiter der Studie sind Forscher am Institut für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (IMBA) in Wien und andere am Boston Children’s Hospital in Massachusetts. Das Tagebuch Natur hat kürzlich die Ergebnisse veröffentlicht.
„Ein faszinierendes Merkmal unserer Entdeckung ist, dass ein System, das in der Neurobiologie seit Jahrzehnten bekannt ist, eine so wichtige Rolle in der T-Zell-Biologie spielen kann“, sagt der Co-Senior-Autor Josef M. Penninger, der wissenschaftliche und Gründungsdirektor des IMBA.
Er erklärt, dass der Befund „zwei völlig unterschiedliche Systeme in unserem Körper verbindet“ und dass es „wirklich erstaunlich war, einen so kritischen neuen Spieler in der T-Zell-Biologie zu finden“.
Besonders interessant, fügt er hinzu, ist, dass die Entdeckung die Kontrolle des T-Zell-Wachstums im Gegensatz zur Aktivierung der Zellen betrifft.
Krebs und Autoimmunität
Der Befund sollte zu einer Vielzahl von medizinischen Anwendungen führen, die von der Bekämpfung von Autoimmunerkrankungen, Asthma und Allergien bis hin zu einer neuen Methode zur Auslösung der Krebsimmunität reichen, schließt Penninger.
Die Nutzung der körpereigenen Heilungsmechanismen zur Bekämpfung von Krankheiten ist ein schnell wachsendes Feld in der medizinischen Forschung.
Zwei Wissenschaftler erhielten 2018 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin, nachdem sie einen Ansatz zur Krebstherapie entwickelt hatten, der die Fähigkeit des Immunsystems zur Zerstörung von Tumorzellen stimuliert.
Solche Entdeckungen führen zu einer Revolution in der Art und Weise, wie wir Krebs behandeln, eine Krankheit, die Millionen von Menschen weltweit betrifft und erhebliche Auswirkungen auf die Gesellschaft hat.
Das National Cancer Institute schätzt, dass Ärzte 2018 1.735.350 neue Krebsfälle diagnostizieren werden und dass in den USA 609.640 Menschen an der Krankheit sterben werden.
Krankheiten können auch aus einem überaktiven oder fehlgeleiteten Immunsystem resultieren. Es gibt mehr als 80 Arten von Autoimmunerkrankungen, die entstehen, weil das Immunsystem gesundes Gewebe angreift und es für eine Bedrohung hält.
Häufige Autoimmunerkrankungen sind entzündliche Darmerkrankungen, Typ-1-Diabetes, systemischer Lupus erythematodes und rheumatoide Arthritis.
In einem Bericht der National Institutes of Health (NIH) aus dem Jahr 2005 wurde geschätzt, dass bis zu 23,5 Millionen Menschen in den USA an einer Autoimmunerkrankung leiden und dass die „Prävalenz steigt“.
Die American Autoimmune Related Diseases Association sagt jedoch, dass die NIH-Zahlen nur 24 Autoimmunerkrankungen berücksichtigen und dass die tatsächliche Zahl eher bei etwa 50 Millionen liegt.
BH4-Blocker
Der Körper verwendet BH4, um Serotonin und Dopamin herzustellen, zwei Hormone, die Signale zwischen Zellen im Gehirn und dem Nervensystem senden.
Die Autoren der neuen Studie zeigten, dass das Molekül auch für die T-Zell-Biologie von entscheidender Bedeutung ist. Sie zeigten, dass eine Verringerung der Zellproduktion von BH4 die „Proliferation reifer T-Zellen von Mäusen und Menschen“ „stark“ einschränkt.
Es scheint, dass T-Zellen BH4 benötigen, um Eisen zu regulieren und Energie zu produzieren. Dies steht im Einklang mit Erkenntnissen aus viel älteren Forschungen, die Eisenmangel mit Problemen des Immunsystems in Verbindung brachten.
In Mausmodellen von Krebs stellte das Team fest, dass durch die Erhöhung von BH4 mehr T-Zellen wachsen und Tumore schrumpfen. Es scheint, dass BH4 dies tut, indem es ein Molekül namens Kynurenin überwindet, das normalerweise das T-Zell-Wachstum in Tumoren unterdrückt.
Co-Senior-Autor Clifford J. Woolf, Direktor des F.M. Das Kirby Neurobiology Center im Boston Children’s Hospital wundert sich darüber, dass "ein Molekül, das für viele Funktionen in der Neurobiologie als essentiell anerkannt ist, jetzt als Schlüssel für völlig neuartige Therapien identifiziert wird".
Woolf beschreibt die Auswirkungen einer Veränderung der BH4-Menge wie folgt: „Wenn wir sie herunterwählen, blockieren wir die T-Zell-Proliferation bei Autoimmunerkrankungen oder Asthma. Wenn wir es wählen, können wir T-Zellen dazu bringen, zu wachsen und Tumorzellen anzugreifen, selbst unter widrigen Bedingungen. “
Die Forscher testeten einige BH4-Blocker an Mausmodellen für Allergien und Autoimmunerkrankungen. Die Medikamente „beruhigten“ autoaggressive T-Zellen, stoppten allergische Entzündungen und verhinderten, dass T-Zellen Autoimmunattacken im Darm und im Gehirn verursachten.
Sie hoffen, bald ein Medikament testen zu können, das auf dem Ansatz beim Menschen basiert.
"Das Schöne an diesem Ansatz ist, dass wir, anstatt auf ein einzelnes Zytokin oder eine Klasse von T-Zellen abzuzielen, die Proliferation in allen krankheitsbedingten T-Zellen stoppen. Dies könnte sich in Aktivität über mehrere verschiedene klinische Zustände hinweg niederschlagen."
Clifford J. Woolf
