Krebszellen entwaffnen T-Zellen mit dem antioxidativen Protein PRDX1
Forschende aus Cambridge und der OHSU zeigen, dass Tumoren Peroxiredoxin 1 freisetzen, um reaktive Sauerstoffspezies zu neutralisieren, die für die Immunabwehr benötigt werden.
Tumoren setzen natürliche Antioxidantien frei, um krebsbekämpfende Immunzellen auszuschalten, so eine in Science veröffentlichte Studie von Teams der University of Cambridge und der Oregon Health & Science University. Die medizinische Innovation zeigt, dass das Blockieren dieses antioxidativen Schutzschilds Immunantworten bei Mäusen wiederherstellt und die Ergebnisse von Immuntherapien verbessert.
Chemische Abschirmung durch Peroxiredoxin 1
Spezialisierte Immunzellen, bekannt als T-Zellen, benötigen geringe Mengen reaktiver Sauerstoffspezies – Moleküle, zu denen auch freie Radikale zählen – als chemische Aktivierungssignale, um Tumorgewebe zu erkennen und zu zerstören. In einer von ScienceDaily berichteten Studie entdeckten Forschende, dass Krebszellen diesem Auslöser entgegenwirken, indem sie ein natürliches antioxidatives Protein namens Peroxiredoxin 1 (PRDX1) absondern, was der biomedizinischen Innovation neuen Schwung verleiht.
Bei der Analyse von Flüssigkeit, die Krebszellen in Labormäusen umgibt, fanden Forschende der University of Cambridge und der Oregon Health & Science University heraus, dass PRDX1 die Sauerstoffmoleküle entfernt, die T-Zellen benötigen, um in den Angriffsmodus zu wechseln. Die Sekretion wirkt als chemischer Schutzschild, der die Immunantwort am Tumorort unterdrückt.
„Wir haben einen neuen Weg gefunden, über den Krebserkrankungen das Immunsystem abschalten. Wenn wir diesen Prozess blockieren, beginnen Tumoren, die auf einige Immuntherapien nicht ansprechen, auf die Behandlung anzusprechen.“
— Professor Rahul Roychoudhuri, Department of Pathology, University of Cambridge
Gen-Editing bestätigt Immunerholung bei Mäusen
Um den Abwehrmechanismus zu untersuchen, setzten Forschende CRISPR-Genbearbeitung ein, um die Produktion von PRDX1 in murinen Krebszellen zu deaktivieren. Tumoren ohne das antioxidative Protein wuchsen langsamer und sahen sich erhöhter Immunaktivität ausgesetzt, wie ScienceDaily dokumentiert.
Die Forschenden bestätigten denselben Mechanismus in der menschlichen Biologie. Durch die Untersuchung von Proteinsekretionsdaten aus menschlichen Zelllinien, die Analyse der Genexpression in Tausenden von Tumoren von Patientinnen und Patienten und die Prüfung von Flüssigkeit aus chirurgisch entfernten Läsionen bestätigte das Team, dass menschliche Krebserkrankungen PRDX1 einsetzen, um reaktive Sauerstoffspezies in ihrer Umgebung zu verringern.
Überwindung von Resistenzen bei der Krebsimmuntherapie
Die Entdeckung liefert eine biologische Erklärung dafür, warum bestehende Immuntherapien bei vielen Patientinnen und Patienten versagen. Während Behandlungen zur Stimulierung von T-Zellen dauerhafte Remissionen erzielen können, können Tumoren, die PRDX1 ausstoßen, diese Zellen lokal unterdrücken.
In experimentellen Modellen ermöglichte die Störung von PRDX1 zuvor resistenten Tumoren, auf Immuntherapien anzusprechen, wie ScienceDaily berichtet. Akademische Labore und pharmazeutische Sponsoren haben bislang weder eine öffentliche Patentanmeldung registriert noch geistiges Eigentum an einer konkreten Erfindung auf Basis dieser Arbeit gesichert, doch das Ziel eröffnet Arzneimittelentwicklern und jedem aufstrebenden Start-up einen Weg, Kombinationstherapien zu entwickeln, die den Immunangriff wiederherstellen.
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