Smart-CAR-T: Immuntherapien für feindliche Tumorumgebung wappnen

SmartCAR-T-Zellen sind gentechnisch veränderte Immunzellen von Krebskranken, die besser gegen die negativen Einflüsse des Tumormikromilieus gewappnet sind, sodass sie bösartige Zellen erkennen, erreichen und zerstören.
UKW / Maik LUU

Würzburger Krebsforschung gewinnt mit Kooperationspartnern hart umkämpftes TRANSCAN-3-Projekt. 1,3 Millionen Euro für die Erforschung neuer Schlüsselkomponenten im Tumormikromilieu beim Multiplen Myelom und kleinzelligem Lungenkarzinom sowie für die Entwicklung modifizierter CAR-T-Zelltherapien.

Schwer behandelbare Krebserkrankungen zeichnen sich unter anderem durch ein spezielles Tumormikromilieu aus. Verschiedene physikalische und immunologischen Barrieren umgeben den Tumor und schirmen ihn ab, was die Wirksamkeit von Immuntherapien beeinflusst. Insbesondere Therapien mit genmodifizierten Immunzellen wie CAR-T-Zellen, die einen chimären Antigen-Rezeptoren (CAR) tragen, um die Tumorzellen zu attackieren, verlieren in dieser feindlichen Umgebung an Effektivität.

Die Identifizierung der Schlüsselfaktoren, welche diese feindliche Umgebung ausmachen, hat sich das SmartCAR-T-Konsortium unter der Leitung von Prof. Dr. Michael Hudecek vom Universitätsklinikum Würzburg im neuen EU-Projekt TRANSCAN-3 zur Aufgabe gemacht.

Im Fokus seiner Forschung stehen beispielhaft die Mikromilieus von zwei schwer behandelbaren Tumorentitäten, so genannten Hard-To-Treat Cancers: das Multiple Myelom für hämatologische Krebserkrankungen, also jene, die das blutbildende System betreffen, sowie das kleinzellige Lungenkarzinom für den soliden Tumor. Zu den wichtigsten Komponenten der Tumormikroumgebung, welche die Funktion der CAR-T-Zellen beeinträchtigen, gehören stromale Fibroblasten und regulatorische Immunzellen. Die Zusammensetzung soll nun genauer definiert werden.

CAR-T-Zellen gegen hemmende Einflüsse der Tumormikroumgebung wappnen

Michael Hudecek (links) und Maik Luu vom Universitätsklinikum Würzburg koordinieren das TRANSCAN-3-Projekt mit dem Namen SmartCAR-T.
(c) Stephan Bates / UKW

Basierend auf diesen neuen Erkenntnissen will das internationale Team SmartCAR-T-Zellen entwickeln, welche die Tumormikroumgebung beim Multiplen Myelom und beim kleinzelligen Lungenkarzinom zerstören oder modifizieren können. Durch fortschrittliche Gentechnik sollen die CAR-T-Zellen gegen die negativen Einflüsse gewappnet werden, sodass sie sich ihren Weg zum Tumor bahnen und diesen effektiv und dauerhaft bekämpfen können. Die vielversprechendsten Veränderungen sollen gleichsam als Grundlage für den Einsatz in weiteren Tumorentitäten dienen. Ziel ist schlussendlich die Schaffung einer Plattform für SmartCAR-T-Zellen, die schnell an andere schwer behandelbare Tumorarten angepasst werden kann. Die modifizierten CAR-T-Zellen könnten somit als Einzeltherapie eingesetzt werden, ohne dass eine teure Kombinationstherapie erforderlich ist. Dies ermögliche eine ökonomische Herstellung und einen breiten Zugang für Patientinnen und Patienten mit Nachhaltigkeit für das Gesundheitssystem.

1,3 Millionen Euro im Rahmen des ERA-NET on Translational Cancer Research (TRANSCAN)

Das Projekt wird von der EU mit 1,3 Millionen Euro im Rahmen des „ERA-NET on Translational Cancer Research“, kurz TRANSCAN, gefördert. In TRANSCAN-3 bündeln inzwischen 31 Förderinstitutionen aus 20 europäischen und assoziierten Staaten ihre translationale Krebsforschung. Der Wettbewerb ist entsprechend groß und hart umkämpft. Denn das Funding erfolgt durch die nationalen Institutionen. Jedes Land muss seine Kapazitäten verteilen und sein „Go“ für Projektbeteiligungen geben. Das Konsortium konnte also nur als Ganzes bestehen. Und es bestand. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat den Universitätsklinken in Würzburg und Freiburg grünes Licht gegeben, weitere Zusagen kamen von Frankreich, Belgien, Canada und der Türkei. Die EU erteilte jetzt die offizielle Förderzusage.

Internationale Vernetzung sorgt für starke Synergien

Die Idee für das Projekt kam aus der Universitätsmedizin Würzburg, wo die CAR-T-Zell-Technologie stark verankert ist und durch Prof. Hermann Einsele, Michael Hudecek und ihren Arbeitsgruppen in der Medizinischen Klinik II und am Lehrstuhl für Zelluläre Immuntherapie stetig weiterentwickelt wird. Hier kommen Gen-Transfer, Genom-Editierung, präklinische Testung bis hin zur GMP-Produktion zum Einsatz, um die Therapien bis in die klinische Versorgung zu bringen. Ein weiterer wichtiger und gewinnbringender Aspekt ist das Netzwerk. „Mit unserem EU-Konsortium T2Evolve, das wir als Koordinatoren mitbetreuen, haben wir ein großes Netzwerk mit exzellenten Innovatoren auf dem Gebiet der Immuntherapie, deren Expertise im SmartCAR-T-Projekt unverzichtbar ist“, betont Michael Hudecek.

So arbeitet der Mediziner mit seinem Team schon lang sehr eng und gut mit Dr. Emmanuel Donnadieu vom INSERM Institut Cochin in Paris zusammen, dessen Spezialgebiet die Tumorumgebung und Immunzellmigration ist. Gemeinsam mit Robert Zeiser von der Universitätsklinik Freiburg haben sie zudem CAR-T-Zellen und Rezeptoren gegen das sehr schwer zu behandelnde kleinzellige Lungenkarzinom generiert. In Zusammenarbeit mit Prof. Cem Mirili vom Private Ortadogu Hospital im türkischen Adana, hat die Uniklinik Freiburg wiederum entdeckt, dass es hier verschiedene Immunzellen gibt, die einen hemmenden Charakter haben. Prof. Jo Caers vom CHU de Liège in Belgien hingegen ist spezialisiert auf die Signalwege und Immuntherapien beim Multiplen Myelom. Und Prof. Paola Neri von der University of Calgary gilt als Koryphäe auf dem Gebiet der transkriptionellen Analyse und stellt für das Projekt eine große Biobank an Proben vom Multiplen Myelom zur Verfügung.

„Wir konnten ein außerordentlich komplementäres Team zusammenstellen und freuen uns sehr auf diese synergistische Kombination, die sich ergeben wird“ resümiert Michael Hudecek.

Auch Maik Luu, Nachwuchs-PI am Lehrstuhl für Zelluläre Immuntherapie, ist begeistert über die wohlwollende Bewertung des Proposals: „Für mich als Nachwuchswissenschaftler, der das Proposal unter den wachsamen Augen von Michael Hudecek geschrieben hat, und das sich nun, umringt von anderen kompetitiven Gruppen, die genauso starke Ideen hatten, durchsetzen konnte, ist das eine tolle Bestätigung dessen, was wir hier tun und ich freue mich, Teil des Projekts zu sein.“

Hermann Einsele, Direktor der Medizinischen Klinik und Poliklinik II und Sprecher des jüngst vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) ernannten Standorts NCT WERA ergänzt: „Im Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen NCT ist die Behandlung von schwer zu behandelnden oder therapierefraktären Tumorerkrankungen und vor allen die Eröffnung neuer Behandlungsmöglichkeiten eine ganz wichtige Aufgabe. Dieser Themenkomplex wird auch in dem neuen TRANSCAN-3 Projekt adressiert, in dem es unter Einbindung von mehreren exzellenten internationalen Partnern darum geht, bei zwei schwer zu behandelnden Tumorerkrankungen, nämlich dem Lungenkrebs und dem Multiplen Myelom, durch eine bessere Charakterisierung des den Tumor-umgebenden Gewebes und durch Optimierung der Immuntherapie neuartige und vor allem erfolgreiche Behandlungsmöglichkeiten zu entwickeln.“

Weitere Informationen:

https://transcan.eu/output-results/funded-projects/smartcar-t.kl TRANSCAN-3, ERA-NET: Sustained collaboration of national and regional programmes in cancer research – Joint Translation Call for Proposals 2021 (JTC 2021) co-funded by the European Comission/ DG Research and Innovation: “Next generation cancer immunotherapy: Targeting the tumour microenvironment”

http://www.ukw.de

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