UCSD-Team demonstriert Potenzial für breit wirksamen Krebsimpfstoff

UCSD-Team demonstriert Potenzial für breit wirksamen Krebsimpfstoff
UCSD-Team demonstriert Potenzial für breit wirksamen Krebsimpfstoff
Anonim

Die Impfung gegen ein Enzym, das vielen menschlichen Tumoren gemeinsam ist, könnte das körpereigene Immunsystem effektiv mobilisieren, um Krebszellen anzugreifen und abzutöten, berichten Wissenschaftler der UCSD School of Medicine and Cancer Center in der Ausgabe der Proceedings vom 4. April der National Academy of Science (PNAS).

Telomerase, ein Enzym, das an der Aufrechterh altung einer normalen Chromosomenlänge während der Zellreplikation beteiligt ist und der Schlüssel zur unkontrollierten Replikation von Krebszellen ist, gilt als das erste Gen, das eine direkte Rolle bei der Tumortransformation von Zellen spielt, indem es präkanzerösen Zellen ermöglicht, unsterblich zu werden.

Ein Team unter der Leitung von Maurizio Zanetti, M.D., UCSD-Professor für Medizin und Mitglied des UCSD Cancer Center, hat in Zusammenarbeit mit dem Institut Pasteur in Paris nun erfolgreich einen Prototyp-Impfstoff in Krebszellen in vitro eingesetzt, um a Art von Lymphozyten, die als zytotoxische T-Lymphozyten (CTL) oder Killerzellen bezeichnet werden, um Krebszellen mit Telomerase als Ziel zu zerstören.

Lymphozyten sind weiße Blutkörperchen, die im Körper patrouillieren und, wenn sie auf fremde Zellen treffen, einen Angriff gegen den Eindringling starten. Killerzellen zielen auf infizierte oder krebsartige Zellen ab, indem sie Proteine ​​oder Antigene auf der Zelloberfläche erkennen und daran binden.

"Bei Krebs wird das Immunsystem zunehmend geschwächt und wirkungslos gegenüber sich schnell vermehrenden bösartigen Zellen", sagte Zanetti. „Wir wollten sehen, ob das Immunsystem von Krebspatienten weiterhin in der Lage ist, Telomerase zu erkennen, und ob wir die Immunantwort mit Telomerase in einem Prototypimpfstoff verstärken könnten, um die CTL-Aktivität gegen Krebs zu steigern."

Impfstoffe können diese Reaktion verstärken, indem sie genügend Antigen einführen, um eine Immunantwort auszulösen und die Produktion von CTL gegen spezifische Ziele zu verstärken. Zanetti stellte die Theorie auf, dass durch die Immunisierung von Lymphozyten von Krebspatienten gegen Telomerase Killerzellen erzeugt würden, die auf Telomerase abzielen. Da die Telomerase-Aktivität in Krebszellen erhöht ist, könnten Telomerase-Peptide dann als Leuchtfeuer für CTL dienen, die sich auf die Krebszellen konzentrieren und sie zerstören würden.

Das Team testete einen Prototyp-Impfstoff aus CTL-spezifischen Stücken der Telomerase Reverse Transkriptase (hTRT) mit Blutzellen von Prostatakrebspatienten und zu Vergleichszwecken von gesunden Personen. Sie beobachteten, dass Lymphozyten von Prostatakrebspatienten nach der Immunisierung mit dem Prototypimpfstoff leicht zu CTL aktiviert wurden, wodurch die Krebszellen angegriffen und abgetötet wurden.

Sie testeten auch die Möglichkeit, dass CTL, die gegen eine Krebsart produziert werden, auch andere Krebsarten erkennen und zerstören würde, weil Telomerase in der überwiegenden Mehrheit aller menschlichen Krebsarten überexprimiert wird.Sie fügten CTL, die in den Proben von Prostatakrebszellen produziert wurden, anderen menschlichen Krebszellen hinzu – Brust-, Dickdarm-, Lungen- und Melanomzellen – und stellten fest, dass die Killerzellen auch auf die hTRT-Peptide in diesen Zellen abzielten und sie zerstörten.

Experimente wurden auch mit transgenen Mäusen durchgeführt, die vom Institut Pasteur in Paris zur Verfügung gestellt wurden. Diese Mäuse sind gentechnisch so verändert, dass sie das menschliche Immunsystem nachahmen und einen gemeinsamen Typ von menschlichem Transplantationsantigen exprimieren. Der Prototyp des Telomerase-Impfstoffs induzierte bei diesen Mäusen eine CTL-Antwort ohne offensichtliche negative Nebenwirkungen, was das Potenzial dieses Impfstoffs in einem lebenden Modell demonstriert.

Da Telomerase für den normalen Prozess der Zellteilung unerlässlich ist, suchten Zanetti und sein Team auch nach negativen Auswirkungen dieses Impfstoffs auf normale menschliche Stammzellen, die eine schnelle Reproduktionsrate und daher höhere Telomerasespiegel als normale Zellen aufweisen. Es wurde keine nachteilige Aktivität festgestellt. Sie sagen voraus, dass, da die Telomerase-Spiegel in normalen Zellen niedrig sind, wenig Gefahr besteht, dass dieser Ansatz eine Autoimmunreaktion auslöst, bei der der Körper seine eigenen normalen Zellen angreift.Sie erkennen jedoch an, dass dieses und andere potenzielle Probleme weiterer Untersuchungen bedürfen.

Diese vielversprechenden Ergebnisse deuten darauf hin, dass Telomerase als Grundlage eines Impfstoffs gegen viele Krebsarten weiter untersucht werden sollte, da sie das körpereigene Abwehrsystem aktiviert und als Flagge dient, um CTL zu den Krebszellen zu locken, so Zanetti. Durch den Nachweis, dass der hTRT-Impfstoff die CTL-Aktivität gegen Tumorzellen von Krebspatienten effektiv fördert, wird das Potenzial für die Entwicklung eines universellen Krebsimpfstoffs laut Zanetti weiter ausgebaut.

Co-Autoren mit Zanetti sind Boris Minev, M.D.; Jason Hipp und Joseph Schmidt, MD der UCSD und des UCSD Cancer Center; und Pierre Langlade-Demoyen, MD und Huseyin Firat, Ph.D. des Institut Pasteur in Paris.

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