Das Immunsystem gilt als eines der komplexesten Netzwerke im menschlichen Körper. In den letzten 50 Jahren wurden die Entwicklungen der immunologischen Forschung mit mehreren Nobelpreisen belohnt, etwa 2018 für die Entwicklung einer neuartigen Krebstherapie | Mag. Marie-Thérèse Fleischer, BSc
Das Immunsystem zu verstehen, ist wesentlich, um den Fortschritt voranzutreiben, unterstreicht Prof. Dr. Lorenzo Moretta, Leiter der Abteilung für Immunologie der Kinderklinik Bambino Gesù in Rom.
Angeborene und erworbene Immunität
Das angeborene Immunsystem ist allzeit bereit, Attacken von Mikroorganismen und Viren abzuwehren. Die beteiligten Zellen inkludieren neutrophile Granulozyten, Monozyten und natürliche Killerzellen (NK-Zellen). „In den allermeisten Fällen werden die Eindringlinge von dieser ersten Abwehrlinie gestoppt und der Betroffene merkt nichts von dem Infektionsgeschehen“, so Moretta. Müssen stärkere Geschütze aufgefahren werden, wird das erworbene Immunsystem aktiv, welches aus zwei Arten von Lymphozyten besteht: den T- und den B-Zellen.
Das Immunsystem zu verstehen, ist wesentlich, um die Fortschritte in verschiedenen kritischen Bereichen voranzutreiben.
Die Lymphozyten weisen eine hohe Vielfalt an Rezeptoren auf, mit denen sie die Antigene von Mikroorganismen und Viren, aber auch jene von bestimmten Tumorzellen erkennen. Trifft ein Lymphozyt auf Antigene, die mit seinem Rezeptor zusammenpassen, kommt es im Rahmen der Immunantwort zu einer klonalen Vermehrung des entsprechenden Lymphozyten. Einige der aktivierten Immunzellen werden zu Gedächtniszellen, die bei erneutem Kontakt rasch reagieren können.
Erfolgsgeschichte der Impfung
Das immunologische Gedächtnis der Lymphozyten stellt die Grundlage für Impfungen dar. Deren Erfolgsgeschichte begann im 18. Jahrhundert mit der Pockenimpfung. „Impfungen können als Sicherheitsgurte der menschlichen Gesundheit angesehen werden“, hebt Moretta hervor.
Neben den Pocken konnten auch weitere Erkrankungen wie Poliomyelitis, Diphtherie, Tetanus, Masern und Keuchhusten zurückgedrängt werden. „Allerdings sollten wir nicht zu optimistisch sein, wir haben gegen weniger als 30 Pathogene Impfstoffe“, warnt der Immunologe. Dabei kann die Aktivierung des immunologischen Gedächtnisses sogar Krebserkrankungen hintanhalten.
Nicht zuletzt spiegelt sich die Erfolgsgeschichte der Impfstoffe bei den COVID-19-Impfungen wider, so der Immunologe: „Die Rate an Personen, die ungeimpft hospitalisiert wurden, ist um vieles höher als bei den vollständig Geimpften.“
Allergien und Autoimmunerkrankungen behandeln
Immunzellen schütten Zytokine aus, um andere Zellen zu aktivieren und die Abwehrfunktion, etwa durch entzündliche Prozesse, aufrechtzuerhalten. Besonders Zytokine der Klasse der Interleukine stellen einen bewährten Angriffspunkt dar. Mit Antikörpern, die das Zytokin selbst oder den Zytokinrezeptor blockieren, können die entzündlichen Prozesse eingedämmt werden. Diese Vorgehensweise kann den Einsatz nebenwirkungsreicher, nicht zielgerichteter Therapien – etwa systemisch verabreichter Kortikosteroide – reduzieren.
Stamm-, T- und NK-Zellen in der Krebstherapie
Als letzten wichtigen Einsatzbereich immunologischer Therapien nennt Moretta maligne Erkrankungen. Bei aggressiven Leukämien muss das blutbildende System nach Chemo- bzw. Radiotherapie durch eine hämatopoetische Stammzelltransplantation wieder aufgebaut werden. Dabei müssen die HLA-Merkmale auf den Immunzellen von Spenderinnen bzw. Spendern und Empfängerinnen bzw. Empfängern so gut wie möglich übereinstimmen. Jeder Mensch besitzt zwei HLA-Haplotypen, je einen von Mutter und Vater. Eine Übereinstimmung beider Haplotypen ist dank neuer immunologischer Verfahren aber nicht mehr zwingend notwendig – einer davon reicht aus.
An der Kinderklinik Bambino Gesù werden neben Stammzellen auch NK-Zellen und eine Subgruppe der T-Zellen (Gamma-/Delta-T-Zellen) transplantiert. Mit jenen NK- und T-Zellen
„stellen wir von Beginn an Zellen zur Verfügung, die verbleibende Leukämiezellen bekämpfen können“, berichtet Moretta. Die 5-Jahres-Überlebensrate der so behandelten Kinder steigere sich auf 70 Prozent.
Oberflächenmerkmale von Tumorzellen erkennen
Mit dem Oberflächenmerkmal PD-L1 hindern Tumorzellen T-Zellen über deren PD-1-Rezeptor daran, die Tumorzellen zu zerstören. Mit den sogenannten Immun-Checkpoint-Inhibitoren kann diese Interaktion entweder durch Blockade von PD-L1 oder PD-1 verhindert werden. Weitere moderne Entwicklungen in der Krebstherapie umfassen die CAR-T- bzw. CAR-NK-Zellen. Der Einsatz der CARNK-Zellen bietet viele Vorteile. „Große Mengen der NK-Zellen können vorbereitet und tiefgefroren werden – wenn die Patientinnen und Patienten ins Krankenhaus kommen, können sie sofort behandelt werden und die Kosten sind viel geringer“, betont Moretta.
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