Studie wertet Proben aus Heidelberger HD-CAR-1-Studie aus
Für die Untersuchung analysierte das Forschungsteam Blutproben von Patientinnen und Patienten mit hämatologischen Krebserkrankungen sowie die daraus hergestellten CAR-T-Zellprodukte. Grundlage waren Daten und Proben aus der Heidelberger HD-CAR-1-Studie. Mit hochauflösenden Einzelzellanalysen wurde untersucht, welche Zelltypen in den Produkten enthalten waren und wie aktiv diese funktionell waren.
Die Forschenden verglichen anschließend die Zusammensetzung der CAR-T-Zellprodukte mit dem Behandlungserfolg. Dabei zeigte sich, dass nicht allein die Gesamtzahl der verabreichten CAR-T-Zellen entscheidend war. Besonders relevant war eine bestimmte Untergruppe hochfunktioneller Zellen, deren Häufigkeit mit dem Erfolg bei niedrigen Zelldosen zusammenhing.
Bestimmte Zellgruppe hängt mit besserem Ansprechen zusammen
Die identifizierten CAR-T-Zellen weisen ein molekulares Profil auf, das sie besonders wirksam beim Abtöten von Tumorzellen macht. Gleichzeitig fehlen ihnen zwei bestimmte Oberflächenmarker, wodurch sich diese Zellgruppe nach Angaben des Forschungsteams gezielt erkennen lässt.
Je mehr dieser hochfunktionellen Zellen in einem Produkt vorhanden waren, desto besser fiel das Ansprechen auf die Therapie aus – selbst dann, wenn insgesamt nur eine vergleichsweise geringe Zahl an CAR-T-Zellen verabreicht wurde. Nach Einschätzung der Forschenden könnte die absolute Zahl dieser Zellen künftig als Biomarker dienen, um die Erfolgsaussichten einer Behandlung mit niedriger Zelldosis besser abzuschätzen.
Auch Zustand des Immunsystems vor der Herstellung spielt eine Rolle
Die Arbeit zeigt außerdem, dass der spätere Therapieerfolg bereits von der Ausgangssituation im Blut der Patientinnen und Patienten beeinflusst wird. Enthielten die ursprünglichen Blutproben mehr funktionstüchtige Immunzellen, entstanden häufiger wirksame CAR-T-Zellprodukte. Ein hoher Anteil immunsuppressiver Zellen ging dagegen mit einer geringeren Zahl hochfunktioneller CAR-T-Zellen und schlechterem Therapieansprechen einher.
Damit könnte sich nach weiteren Untersuchungen schon vor Beginn der aufwendigen Herstellung besser abschätzen lassen, ob ein CAR-T-Zellprodukt eine realistische Erfolgschance hat. Für die klinische Anwendung ist das allerdings noch Zukunftsmusik: Die Forschenden betonen ausdrücklich, dass der mögliche Biomarker zunächst weiter validiert werden muss.
CAR-T-Therapien werden bei bestimmten Blutkrebserkrankungen eingesetzt
Bei einer CAR-T-Zelltherapie werden körpereigene Immunzellen gentechnisch verändert. Dadurch können sie bestimmte Strukturen auf Krebszellen erkennen und diese gezielt angreifen. Eingesetzt wird das Verfahren vor allem bei bestimmten fortgeschrittenen Blut- und Lymphkrebserkrankungen, wenn andere Therapien nicht ausreichend wirken oder die Erkrankung zurückkehrt.
Die Herstellung der Zellprodukte ist komplex und zeitaufwendig. Nicht immer lässt sich die ursprünglich angestrebte Zahl an Zellen produzieren. Genau hier könnten die neuen Ergebnisse langfristig relevant werden: Wenn sich die Qualität eines Produkts stärker über die Zahl besonders leistungsfähiger Zelltypen bewerten lässt, könnten auch niedrigere Gesamtdosen in ausgewählten Fällen besser eingeordnet werden.
Forschende sehen Potenzial für stärker personalisierte Therapien
Als nächsten Schritt wollen die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler klären, wie viele der besonders funktionellen CAR-T-Zellen mindestens vorhanden sein müssen, damit eine realistische Chance auf Behandlungserfolg besteht. Erst nach weiteren Studien könnte daraus ein Werkzeug für den klinischen Alltag entstehen.
Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht. Beteiligt waren unter anderem die Medizinische Fakultät Heidelberg der Universität Heidelberg, das Universitätsklinikum Heidelberg sowie das Berlin Institute of Health an der Charité. Auch an anderen Standorten in Baden-Württemberg wird derzeit intensiv zu Krebsmechanismen geforscht: In Ulm laufen beispielsweise neue DFG-geförderte Projekte zu Thrombin bei Krebs und Sepsis.