Die Nanovials-Methode zum Screening von Immunzellen deckt Rezeptoren auf, die auf Prostatakrebs abzielen

Eine aktuelle Studie der UCLA zeigt ein neues Verfahren zum Screening von T-Zellen, die Teil der natürlichen Abwehrkräfte des Körpers sind, um die Eigenschaften zu bestimmen, die für den Erfolg zellbasierter Behandlungen entscheidend sind. Die Methode filtert T-Zellen anhand der auf ihrer Oberfläche vorhandenen Rezeptorproteine, die es ihnen ermöglichen, sich an bestimmte Bedrohungen zu heften, sowie anhand der Art und Menge der zellzerstörenden oder die Immunantwort auslösenden Moleküle, die sie absondern.

Die Forschung wird in der Zeitschrift veröffentlicht Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften.

Forscher haben mit ihrer Screening-Methode drei bisher nicht identifizierte natürliche T-Zell-Rezeptoren entdeckt, die auf Prostatakrebs abzielen. In Validierungstests zeigten T-Zell-Rezeptoren, die mit den höchsten Sekretionsraten assoziiert sind, die größte Wahrscheinlichkeit, eine Reaktion gegen Krebszellen auszulösen. Die Menge an funktionsfähigen T-Zell-Rezeptoren war etwa zehnmal höher als bei früheren Techniken.

Die Immuntherapie, eine Behandlung, die die natürlichen Abwehrkräfte des Körpers nutzt, ist ein immer wichtigeres Forschungsthema bei Krebs und anderen schweren Krankheiten. Das Potenzial T-Zell-basierter Immuntherapien beruht zum Teil auf ihrer Fähigkeit, gezielt auf Krankheitssignaturen abzuzielen, die von gentechnisch veränderten Rezeptoren „erkannt“ werden. Seit 2017 wurden sieben Therapien mit Immunzellen von der Food and Drug Administration zur Behandlung von Blut- und Hautkrebs zugelassen.

Die Wissenschaftler verwendeten Nanovials, mikroskopisch kleine schalenförmige Hydrogelbehälter, die an der UCLA entwickelt wurden. Im Inneren sind die Behälter so gestaltet, dass sie speziell geformte Moleküle enthalten, die es jedem ermöglichen, eine Zelle sowie ausgewählte Sekrete einzufangen.

Das Team untersuchte zunächst eine Population von 20 Millionen T-Zellen aus der Blutprobe eines gesunden Patienten. Verschiedene Gruppen von Nanofläschchen hatten Ziele, die mit unterschiedlichen häufigen Viren assoziiert waren. Diese Studie bestätigte die Fähigkeit von Nanofläschchen, T-Lymphozyten und ihre Rezeptoren zu erkennen, die auf Viren reagieren.

Ein zweites Experiment mit einem anderen Patienten wandte die Technologie auf ein viel komplexeres Problem an: die seltenen Prostatakrebsziele, die Wissenschaftler in früheren Studien identifiziert hatten. Wichtig ist, dass diese molekularen Ziele sowohl dazu dienten, T-Zellen einzufangen als auch sie dazu zu bringen, bestimmte Moleküle abzusondern, die die Zielzellen abtöten. In anderen Experimenten enthielten die Nanofläschchen auch Moleküle, die es jedem ermöglichten, mehr als eine Art immunaktivierendes Sekret einzufangen.

Die drei noch nie zuvor entdeckten Prostatakrebsrezeptoren, die in dieser Forschung entdeckt wurden, könnten letztendlich zu neuen Immuntherapien gegen Tumoren führen. Die in der Studie gezeigte Fähigkeit, T-Zellen auszuwählen, die an ein krankheitsbezogenes Ziel binden und zahlreiche Moleküle absondern, die eine Immunantwort auslösen, dürfte große Vorteile für die Entdeckung zusätzlicher neuer krankheitsspezifischer Rezeptoren, die Entwicklung zellulärer Therapien und die Übertragung dieser Therapien auf die Krankheit bieten Nutzen der Patienten. Durch die Verwendung standardmäßiger Labortechniken zur Kennzeichnung und Analyse der Nanofläschchen und ihres Inhalts können mehr Forscher die neue Technik anwenden.