Dieser "genetische Schalter" könnte helfen, Krebs zu bekämpfen
Wissenschaftler haben eine Fernsteuerungsmethode entwickelt, mit der das Immunsystem eines Tages einen starken Anti-Krebs-Angriff in Tumoren auslösen kann.
Die Technik wurde am Georgia Institute of Technology (Georgia Tech) in Atlanta entwickelt und verwendet technische Gene, Lasertechnologie und Goldnanopartikel, um T-Zellen in Tumore einzufügen und die Produktion spezifischer Proteine erheblich zu steigern.
T-Zellen sind eine Art weißer Blutkörperchen, die eine eingebaute Fähigkeit haben, Krebszellen zu erkennen und abzutöten, die leider von einigen Tumoren abgeschaltet werden können.
Die neue Methode des Teams bietet jedoch eine Möglichkeit, die Fähigkeit zur Krebsbekämpfung in T-Zellen wieder einzuschalten.
Ein Artikel, der jetzt in der Zeitschrift veröffentlicht wird ACS Synthetic Biology beschreibt, wie der Ansatz die "Genexpression an bestimmten Stellen auf ein mehr als 200-faches Niveau" in Tumoren auslöste, die in Mäuse implantiert wurden.
Das Team plant nun die Entwicklung einer Methode zur Steigerung der Produktion von Proteinen, die Immunzellen dabei helfen, Krebszellen anzugreifen und abzutöten. Sie hoffen, dass es eines Tages als „Präzisionswerkzeug“ zur Krebsbekämpfung dienen wird.
"In den kommenden Experimenten", sagt der leitende Forscher Gabriel A. Kwong, Assistenzprofessor für biomedizinische Technik an der Georgia Tech, "implementieren wir diesen Ansatz, um aggressive Tumoren zu behandeln und die Wirksamkeit der Krebsbekämpfung zu etablieren."
Eine Art Immuntherapie
Die Technik ist eine Art von Immuntherapie, die eine relativ neue Art der Behandlung von Krankheiten darstellt, indem die im Körper natürlich vorhandenen Abwehrmechanismen verstärkt oder angepasst werden.
Es gibt verschiedene Arten der Immuntherapie bei Krebs, die jeweils unterschiedlich wirken.
Einige stoppen oder verlangsamen das Wachstum von Tumorzellen, während andere die Ausbreitung von Krebs an neuen Stellen oder die Metastasierung stoppen. Und einige, wie die, an der Prof. Kwong und Kollegen arbeiten, helfen dem Immunsystem, Krebszellen abzutöten.
Ein Beispiel für eine Immuntherapie, die Schlagzeilen machte, war die erfolgreiche Behandlung des ehemaligen US-Präsidenten Jimmy Carter im Jahr 2015, als er 91 Jahre alt war.
Die Ärzte behandelten sein metastasiertes Melanom, das sich auf seine Leber und sein Gehirn ausgebreitet hatte, mit einer Kombination aus Bestrahlung und Immuntherapie. Drei Monate später waren die sekundären Tumoren verschwunden.
Wärmeaktivierter „genetischer Schalter“
In ihrer Studienarbeit beschreiben Prof. Kwong und sein Team, wie sie einen „genetischen Schalter“ in T-Zellen eingefügt haben, der aktiviert wird, wenn er eine bestimmte Temperatur erreicht.
Wenn dieser Schalter eingeschaltet wird, kann die T-Zelle ihre Produktion spezifischer Proteine erheblich steigern.
Die Forscher führten die T-Zellen mit ausgeschalteten genetischen Schaltern in Tumoren ein, die Mäusen implantiert worden waren. Sie hatten die Tumoren zuvor mit Goldnanopartikeln besät.
Anschließend richteten sie einen Nahinfrarotlaser von außerhalb der Mäusekörper auf die Tumoren. Dadurch erzeugten die Goldnanopartikel Wärme und erwärmten die Tumoren und die darin enthaltenen T-Zellen.
Als die Temperatur 40–45 ° C erreichte, schaltete sie die manipulierten genetischen Schalter in den T-Zellen ein und erhöhte die Genexpression, die die Produktion spezifischer Proteine steuert, erheblich.
Die Forscher weisen darauf hin, dass ihre, ähnlich wie viele andere T-Zelltherapien, sehr neu ist und noch einen langen Weg vor sich hat, bevor sie zur Behandlung von Krebs bereit ist.
"Diese Studie ist ein Schritt, um sie noch effektiver zu machen."
Prof. Gabriel A. Kwong
