06.10.2021 - Tel Aviv University (TAU)

Die Doppelagenten des Immunsystems

Eine Entdeckung von Forschern der Universität Tel Aviv könnte im Kampf gegen Krebs helfen

In einer neuen Studie der Universität Tel Aviv wurde zum ersten Mal die Entwicklung eines Glioblastom-Krebstumors in Tiermodellen mit normalem Immunsystem untersucht, um die Entwicklung des Tumors beim Menschen bestmöglich zu simulieren. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass es Zellen des Immunsystems gibt, die, obwohl ihre primäre Funktion darin besteht, die Krebszellen anzugreifen und abzutöten, tatsächlich als "Doppelagenten" fungieren, die die Aggressivität und Bedrohung des Tumors erhöhen und verstärken.

Die Studie wurde von Dr. Dinorah Friedmann-Morvinski von der George S. Wise Faculty of Life Sciences und Sagol School of Neuroscience geleitet, und ihre Doktorandin Prerna Magod. An der Studie waren auch Dr. Liat Rousso-Noori und Ignacio Mastandrea, ebenfalls von der Faculty of Life Sciences, sowie weitere Forscher der Sackler Faculty of Medicine an der Universität Tel Aviv und des Weizmann Institute of Science beteiligt.

Das Glioblastom ist die häufigste Form von Hirntumore und eine der schwersten und tödlichsten Krebsarten beim Menschen; die durchschnittliche Lebenserwartung von Glioblastom-Patienten liegt bei 12 bis 15 Monaten ab dem Zeitpunkt der Entdeckung. Die Forscher erklären, dass die wissenschaftliche Beobachtung der Entwicklung des Krebstumors in Tiermodellen in der Regel ohne ein aktives Immunsystem durchgeführt wird, um die Aufnahme und das Wachstum der Krebszellen im Körper zu ermöglichen. Der Nachteil dieses häufig verwendeten Modells besteht darin, dass das Immunsystem entweder nicht vorhanden ist oder nicht richtig funktioniert, was die Forscher daran hindert, die Interaktion zwischen ihm und den Tumorzellen zu beobachten.

In der Studie, die im Labor von Dr. Friedmann-Morvinski durchgeführt wurde, wurde ein Modell verwendet, das die Entwicklung von Krebszellen in Tiermodellen mit funktionierendem Immunsystem untersucht. So konnte der Krebs allmählich bis zur Entwicklung eines massiven Tumors wachsen, was eine genaue Beobachtung seiner Entwicklung und während des gesamten Prozesses der Interaktion zwischen den Krebszellen und verschiedenen Zellen des Immunsystems ermöglichte.

In der Studie fanden die Forscher heraus, dass so genannte neutrophile Zellen eine entscheidende Rolle bei der Interaktion mit dem Krebswachstum spielen. Neutrophile sind Zellen des Immunsystems, die aus dem Knochenmark stammen und deren Aufgabe es ist, Bakterien und Pilze zu "schlucken" oder abzutöten und die durch sie verursachten Infektionen zu bekämpfen. "Neutrophile sind die Frontsoldaten des Immunsystems", sagt Dr. Friedmann-Morvinski. "Wenn sich ein Tumor zu entwickeln beginnt, gehören die Neutrophilen zu den ersten, die ihn mobilisieren und angreifen, um ihn zu eliminieren."

Die Forscher fanden auch heraus, dass die Neutrophilen während der gesamten Entwicklung in unmittelbarer Nähe des Tumors bleiben und kontinuierlich und konsequent aus dem Knochenmark rekrutiert werden. Das Überraschende an dieser Studie ist, dass die Neutrophilen "die Seiten wechseln": Während die Neutrophilen bei der Entstehung des ersten Tumors diesen zunächst bekämpfen, beginnen die Neutrophilen, die in das Krebsgebiet rekrutiert werden, im Laufe der Zeit, dessen Entwicklung zu unterstützen.

Dr. Friedmann-Morvinski: "Wir haben gelernt, dass die Neutrophilen tatsächlich ihre Rolle ändern. Sie werden durch den Tumor selbst mobilisiert und werden von krebsfeindlich zu krebsfördernd; dadurch verschlimmern sie die Schäden, die der Tumor selbst verursacht."

Darüber hinaus fanden die Forscher heraus, dass der Prozess, durch den die Neutrophilen ihre Eigenschaften ändern, aus der Ferne stattfinden kann, noch bevor sie zum Tumor selbst vordringen.

"Die Studie hat gezeigt, dass die Veränderung der Eigenschaften der neutrophilen Granulozyten im Knochenmark selbst stattfindet - dort, wo gar kein Tumor ist: Der Krebstumor befindet sich nur im Gehirn, und von dort aus gelingt es ihm, die Eigenschaften der Zellen zu verändern, die er rekrutiert", fügt Dr. Friedmann-Morvinski hinzu. "Die neuen Erkenntnisse aus dieser Studie können auch ein Licht auf die immuntherapeutischen Therapien werfen, die in den letzten Jahren stark an Bedeutung gewonnen haben. Bei einer Art von Immuntherapie werden T-Zellen aus dem Körper des Patienten entnommen, aufbereitet und dem Körper mit erhöhter Heilungsfähigkeit wieder zugeführt. Eines der größten Probleme besteht heute darin, dass selbst diese Zellen, die zur Heilung geschickt wurden, unterdrückt und in ihrer Wirkung gehemmt werden. Wenn wir wissen, wie wir die Interaktion zwischen Neutrophilen und T-Zellen so verändern können, dass sie nicht unterdrückt werden, wird dies Auswirkungen auf die Wirksamkeit der Immuntherapie haben."

Es ist nicht undenkbar, dass diese Enthüllungen der erste Schritt zur Entschlüsselung des Mechanismus der Interaktion zwischen dem Immunsystem und gewalttätigen Krebstumoren sind, die, wie erwähnt, so viele Menschenleben fordern.

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