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In Kombination mit einer Immuntherapie könnten Viren die Heilungschancen von Krebspatienten erhöhen.
Mehr als 375.000 Österreicherinnen und Österreicher lebten Anfang 2020 mit einer Krebsdiagnose, so die neuesten Daten des Österreichischen Nationalen Krebsregisters der Statistik Austria. Etwa die Hälfte von ihnen lebt seit 10 Jahren mit ihrer Krankheit. Fortschritte in etablierten Therapien haben nicht nur die Lebenserwartung, sondern auch die Heilungschancen auch in fortgeschrittenen Stadien erhöht.
Insbesondere die Immuntherapie hat sich bei einigen bösartigen Tumoren als wirksam erwiesen. Es nutzt in der Regel das körpereigene Immunsystem, indem es bestehende Abwehrmechanismen stärkt und gezielt Tumorzellen angreift. Die meisten aktuellen Immuntherapien verlassen sich jedoch weniger auf die Stärkung des Immunsystems als vielmehr auf die Unterdrückung der Hemmung des Immunsystems.
Denn Tumore blockieren die Abwehrzellen, die sie bekämpfen wollen. Hier können unter anderem sogenannte Checkpoint-Inhibitoren (CPIs) zum Einsatz kommen. Dies sind äußerst starke Wirkstoffe, die gezielt auf Hemmungen des Immunsystems abzielen.
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Viren infizieren Tumorzellen
Die Immuntherapie wirkt jedoch nicht bei allen Patienten gleich. Ein möglicher Ansatz, um die Heilungschancen möglichst vieler Betroffener zu erhöhen, könnte die Kombination einer Immuntherapie mit sogenannten onkolytischen Viren sein. Diese Viren lösen in den Tumorzellen eine Infektion aus, gegen die sich Geschwüre meist nicht gut wehren können.
„Viren gelten theoretisch als perfekte Partner für Immuntherapien. Wir verstehen immer noch nicht genau, wie wir Viren einsetzen und modifizieren sollen, um zu zeigen, was sie theoretisch versprechen“, sagt Guido Wollmann, Forscher an der MedUni Innsbruck und Leiter des Doppler Christian Laboratory für virale Immuntherapie Krebs. Wie diese beiden Akteure – Viren und Immuntherapie – bestmöglich zusammengeführt werden können, um Tumore zu zerstören, ist Teil seiner Forschungsarbeit im CD-Labor.
Viren bei Rindern
Hier kommt ein Virus namens VSV-GP zum Einsatz. Dadurch wird die körpereigene Immunantwort aktiviert und damit auch die körpereigenen T-Zellen, die den Tumor bestenfalls zerstören können. „VSV-GP basiert auf einem sehr einfachen Virus, das bei Nutztieren in freier Wildbahn, insbesondere in Südamerika, leichte Infektionen verursacht. Dieses normale VSV (Vesicular Stomatitis Virus) kann bei Schweinen oder Rindern Erkältungen verursachen; die Leute fangen es kaum an”, erklärt Wollmann von futurezone.
In Tierversuchen konnte die Bildung von Krebszellen beobachtet werden.
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Seit etwa 25 Jahren gilt VSV als vielversprechend für die Infektion von Tumorzellen. In einigen Tierstudien zeigte die normale Variante jedoch Anzeichen von Neurotoxizität, einer Nebenwirkung auf das Nervensystem, wenn sie das Gehirn erreichte. Um dies zu vermeiden, wurde vor mehr als 10 Jahren der VSV modifiziert und der VSV-GP geschaffen. „Ein VSV-Glykoprotein wurde gegen ein Protein eines anderen Virus ausgetauscht“, sagt der Experte. Das Erbgut dieses sogenannten „chimären Virus“ setzt sich aus den Bestandteilen zweier Viren zusammen.
Anheftung an die Zelloberfläche
Der GP findet sich im VSV-Virus als eine Art Schlüssel wieder. Das Virus haftet an der richtigen Stelle der Tumorzelle. „Das chimäre VSV-GP-Virus kann von normalen Zellen leicht kontrolliert werden, sodass es sich nicht mehr in normalen Geweben oder Nervenzellen vermehren und ausbreiten kann“, sagt Wollmann.
Generell seien für solche Therapien sehr schwache Viren, also solche, die normale Zellen sofort erkennen, kontrollieren und bekämpfen können, besonders geeignet. „Gerade diese schwachen Viren sind oft in der Lage, erfolgreich Tumore zu infizieren, ohne sich über sie hinaus auszubreiten – zumindest auf den ersten Blick eine einfache therapeutische Lösung“, sagt Wollmann.
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Achillesferse von Tumoren
Dies lässt sich damit erklären, dass die unmittelbare antivirale Antwort, also die biologische Abwehrreaktion jeder unserer Körperzellen gegen Viren, in Tumorzellen oft defekt ist, weil dieselben Mechanismen auch das Tumorwachstum bremsen. Tumore können diese als Interferone bezeichneten Mechanismen oft ausschalten, die ihnen einen Wachstumsvorteil verschaffen, gleichzeitig können sie sich aber nicht mehr gegen Virusinfektionen wehren.
„Interferone sind eigentlich die Achillesferse eines Tumors. Was ein Vorteil beim Wachstum ist, ist ein Nachteil bei der Abwehr von Viren“, ergänzt der Experte. Viele Tumorarten zeigen diese Schwäche, besonders im fortgeschrittenen Stadium.
Schalten Sie das Infofeld um
Seit 2015 ist in Nordamerika und Europa ein onkolytisches Virus zur Behandlung des Melanoms zugelassen. Dieses Virus basiert auf dem Herpesvirus, das Lippenherpes verursacht. Es wurde vor 30 Jahren im Labor so verändert, dass es sich in normalen Zellen nicht mehr vermehren kann. Dieses Virus wird auch in Österreich verwendet.
Zudem wurde 2021 in Japan ein Herpesvirus zur Behandlung bestimmter Hirntumore zugelassen.
Die meisten Viren erlauben laut dem Mediziner auch den Einbau zusätzlicher Wirkstoffe, die das Immunsystem modifizieren, stärken oder manipulieren. “Diese onkolytischen Viren der nächsten Generation werden als “waffenfähige onkolytische Viren” bezeichnet.”
Kommt es zu einer Infektion im Tumor, werden zusätzliche Schlüsselmoleküle produziert, die dem Immunsystem signalisieren, den Tumor anzugreifen. „Im Zuge unserer Forschung haben wir zahlreiche zusätzliche Wirkstoffe in unsere Viren eingebaut und getestet, die einen klaren Vorteil gegenüber dem reinen Virus zeigen“, sagt Wollmann.
Das Virus, das darauf abzielt, den Tumor zu infizieren, kann laut Wollmann auch als Krebsimpfstoff eingesetzt werden. „Ich kann ein Merkmal des Tumors, ein sogenanntes Tumorantigen, in das Virus einbauen“, sagt Wollmann. Dieses Konzept hat den Vorteil, dass bei einer Tumorinfektion das Immunsystem noch effektiver gegen den Tumor trainiert werden kann.
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Maus-Tumormodelle
Im CD-Labor werden derzeit mehrere Studien untersucht, die Immuntherapien und VSV-GP-Virusvarianten in Maus-Tumormodellen kombinieren, um die Wechselwirkungen zwischen Virus, Tumor und Immunantwort zu untersuchen. Je nach Wirkung der jeweiligen Variante auf das Immunsystem werden diese mit anderen Immuntherapien kombiniert. Auf diese Weise kann eine maximale therapeutische Wirkung erzielt werden.
„Ein weiterer Teil unserer Forschung ist die Vorbereitung einer klinischen Studie, die mit Hilfe der pharmazeutischen Industrie durchgeführt wird. Wir entwickeln im Labor Methoden, die diese Studien mit speziellen Labormethoden begleiten, um die Immunantwort des Patienten auf das Virus und den Tumor zu überwachen“, sagt Wollmann.
Dieser Artikel ist im Rahmen einer Zusammenarbeit mit der Christian Doppler Research Society (CDG) entstanden.
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