Natürliche Killerzellen, oder NK-Zellen, sind Bestandteile des Immunsystems, die Krebszellen oder infizierte Zellen schnell erkennen und zerstören können. Ihre Verwendung in der Therapie, insbesondere durch Ausstattung mit künstlichen Rezeptoren (CAR), stellt einen vielversprechenden Weg gegen die Krankheit dar. Bisher basierten die Methoden auf reifen Zellen, die von Spendern entnommen wurden – ein kostspieliges und aufgrund der Unterschiede zwischen den Individuen schwer großtechnisch reproduzierbares Vorgehen.
Das Team von Professor Jinyong Wang in China verfolgte eine andere Strategie, indem es hämatopoetische Stamm- und Vorläuferzellen aus Nabelschnurblut verwendete. Diese Zellen, die leichter zu handhaben sind, dienen als Ausgangspunkt, um im Labor induzierte NK-Zellen, sogenannte iNK-Zellen, zu erzeugen, die anschließend den CAR-Rezeptor erhalten können. Diese Studie wurde in
Nature Biomedical Engineering veröffentlicht.
Das Verfahren läuft in drei Hauptphasen ab. Zunächst werden die Stammzellen auf einem spezifischen Nährmedium stark vermehrt. Anschließend werden sie in Strukturen kultiviert, die sie in Richtung der Abstammungslinie der natürlichen Killerzellen lenken. Abschließend vollenden sie ihre Reifung, um funktionsfähige iNK- oder CAR-iNK-Zellen zu werden, die natürliche Marker wie CD16 exprimieren können.
Einer der bemerkenswerten Punkte ist die beeindruckende Produktionskapazität dieser Technik. Aus einer einzigen Stammzelle können mehrere Millionen iNK- oder CAR-iNK-Zellen gewonnen werden. Theoretisch könnte ein kleiner Teil einer Nabelschnurbluteinheit ausreichend Zellen für Tausende von Behandlungen liefern. Darüber hinaus ist die Menge des benötigten viralen Vektors, um den CAR-Rezeptor einzubringen, im Vergleich zu klassischen Methoden sehr deutlich reduziert.
Die Labortests zeigten, dass diese modifizierten Zellen eine starke Aktivität gegen Tumore beibehalten. In Mausmodellen für akute lymphoblastische Leukämie konnten die CAR-iNK-Zellen das Tumorwachstum begrenzen und das Überleben der Tiere erhöhen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Methode nicht nur die Produktionseffizienz, sondern auch die therapeutische Leistung verbessert.
Dieser Fortschritt könnte daher die Herstellung von Immuntherapien auf NK-Zell-Basis verändern. Indem sie die Produktion einfacher, kostengünstiger und standardisierter macht, ebnet sie den Weg für zugänglichere Behandlungen für eine größere Zahl von Patienten. Die Arbeiten wurden vom chinesischen Ministerium für Wissenschaft und Technologie und der chinesischen National Natural Science Foundation unterstützt.
Quelle: Nature Biomedical Engineering