Immuntherapie

Der Forschungsfokus des Immunotherapy Development Center (IDC) am TRON liegt auf der Verbesserung von Immuntherapien. Im Rahmen von Immuntherapien werden die natürlichen Komponenten des körpereigenen Immunsystems für die effektive Behandlung von Krebs, Infektionserkrankungen und Autoimmunerkrankungen instrumentalisiert und moduliert.

Um dieses Ziel zu erreichen verfolgen wir verschiedene Herangehensweisen, von therapeutischen oder prophylaktischen Vakzinen bis hin zu Nanopartikel-basierter Wirkstoffabgabe.

Vakzine dienen seit Hunderten von Jahren der Immunisierung von Menschen gegen Infektionskrankheiten. Sie induzieren eine Immunantwort gegen pathologische Viren oder Bakterien und verhindern Infektionen und schwere Erkrankungen bis hin zum Tod. Eine Herausforderung im Kampf gegen Infektionskrankheiten ist die rapide Evolution von Viren, die eine rasche Anpassung der Vakzinentwicklung erfordert. Am TRON entwickeln wir RNA-basierte Vakzine, die es uns ermöglichen flexibel und schnell auf mutierende oder neu auftretende Viren zu reagieren.

In unserem Kampf gegen Krebs brauchen wir dagegen Vakzine die wirksam angewendet werden können nachdem sich ein Tumor gebildet hat. Solche Vakzine sollen Krebs heilen und werden deswegen als therapeutische Vakzine bezeichnet. Eine riesige Herausforderung für solche Krebsvakzine ist die große Variabilität der Mutationen, die vom Krebs in den individuelle Patienten verursacht werden können. Wir am TRON haben die Expertise diese Patienten-spezifischen Mutationen zu untersuchen. Dazu sequenzieren wir das Genom und die mRNA die in den Tumorzellen exprimiert wird um individuelle Signaturen (Neoantigene) zu identifizieren. Darauf basierend könnenspezifische Vakzine durch unsere anpassbaren RNA Vakzinvektoren erzeugt werden. Wir haben bereits verschiede klinische Nachweise, dass dieses Vorgehen die erfolgreiche Anwendung von mRNA basierten Immuntherapien gegen Krebs ermöglicht.

Zudem konnten wir kürzlich in prä-klinischen Studien zeigen, dass mRNA-Vakzine auch im Bereich der Autoimmunkrankheiten z.B. Encephalomyelitis im experimentellen Mausmodell heilen konnten.

Zelluläre Therapien beruhen auf modifizierten Immunzellen (hauptsächlich T-Zellen) die gezielt den Tumor angreifen und beseitigen. Sie sind das Ergebnis der erfolgreichen Translation von innovativer Forschung in die Klinik. Wir und andere Forscher weltweit haben sehr vielversprechende Ergebnisse durch die adoptive Übertragung von Tumor-spezifischen Lymphozyten erlangt. Dabei werden dem Patienten Immunzellen, insbesondere zytotoxische T-Zellen, entnommen und genetisch in der Zellkultur modifiziert. Diese Veränderungen induzieren die Expression von Tumor-reaktiven Effektormolekülen  z.B. chimäre Antigen- oder T-Zell-Rezeptoren (CAR oder TCR). Um ihre therapeutische Wirksamkeit entfalten zu können, werden die modifizierten Zellen anschließend dem Kreislauf des Patienten zurückgeführt wo sie gezielt Tumore angreifen sollen.. Die nächste Weiterwicklung dieser Technologie, die wir auch am TRON verfolgen, zielt darauf ab, Immunzellen nicht mehr in der Zellkultur, sondern direkt im Körper des Patienten zu modifizieren. Außerdem arbeiten wir daran die anti-tumorale Aktivität der Zellen weiter zu verstärken.

Wir sind der Ansicht, dass erst durch Kombinationstherapien das volle Potential der Immuntherapie ausgeschöpft werden kann. Während Einzeltherapien effektiv sein können, bleibt die Entwicklung von Resistenzen und Rezidiven weiterhin ein Problem. Kombinationstherapien könnten es ermöglichen, durch gleichzeitigen Angriff an mehreren Punkten auch jene Tumorzellen, die einer Einzeltherapie entfliehen könnten, effektiver zu bekämpfen.

Am TRON untersuchen wir die kombinierten Effekte von RNA Vakzinen zusammen mit Strahlen- oder Antikörpertherapien. Wir generieren umfassende prä-klinische Daten, welche den Weg zur klinischen Prüfung von vielversprechenden Kombinationstherapien ebnen.

Nanopartikel mit einem Durchmesser von weit unter 1 µm können als Trägermittel zur Wirkstoffabgabe eingesetzt werden. Sie schützen ihre Fracht vor Degradation ohne dabei die Zielführung zu Organen und Zellen im Körper zu beinträchtigen. Liposomen sind dabei die bekanntesten Nanopartikel. Am TRON nutzen wir Nanopartikelformulierungen für die Wirkstoffabgabe von kleinen Molekülen bis hin zu Nukleinsäuren wie microRNA, mRNA oder DNA. Die große Vielfalt von Nanopartikeln erlaubt uns die besten Formulierungen für unsere Vakzine und Wirkstoffe zur Heilung der jeweiligen Krankheiten zu finden.

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