Spektrum der Wissenschaft - Oktober 2017

CAR-T-Zellen erkennen CD19

und starten sofort ihren

Angriff. MHC oder kostimu-

latorische Liganden sind

nicht erforderlich.

Abkürzung 1

Anders als gewöhnliche

T-Zellen tragen CAR-T-Zellen

den Rezeptor CAR, mit dem sie ein

Antigen auch dann erkennen, wenn es

nicht an ein MHC-Molekül gebunden

ist. Welches Antigen dies sein soll,

entscheiden die Mediziner. Um die

genetische Bauanleitung für den

CAR in die T-Zellen einzuschleu-

sen, bedienen sie sich eines

unschädlich gemachten

Virus.

verborgenes

Antigen

Zytokine

zerstörte

Krebszelle

Aufgerüstete Immunzellen

In den zurückliegenden Jahren haben Wissenschaftler

experimentelle Therapieverfahren entwickelt, um die

Fähigkeit des Immunsystems zu verbessern, bösartige

Tumorzellen zu erkennen und zu zerstören. Als beson-

ders effektiv gegen fortgeschrittene Leukämien und

Lympho me hat sich das Verabreichen künstlich verän-

derter Immunzellen erwiesen, der »CAR-T-Zellen«. Diese

ent halten zwei eingebaute Abkürzungen des Immunme-

chanismus, welche die Körperabwehr enorm verstärken.

Frisierte Immunantwort

CAR-T-Zellen (CAR steht für »Chimeric Antigen Receptor«)

sind gentechnisch manipulierte T-Zellen, die wesentlich

effektiver wirken als alles, was der Organismus selbst produ-

ziert. Im Gegensatz zu normalen T-Zellen, die ihre Angriffe

meist nach wenigen Wochen einstellen, bleiben CAR-T-Zellen

monate- oder jahrelang aktiv. Die Ziele, gegen die sie

dabei vorgehen, legt der Mensch fest – beispielsweise

das Protein CD19.

Krebszelle

Nachdem eine T-Zelle das
passende Antigen, gebunden
an den Proteinkomplex MHC,
und einen kostimulatorischen
Liganden erkannt hat, greift
sie die Tumorzelle an und
schüttet Zytokine aus, um
weitere Immunzellen anzulo-
cken. Fehlt der Tumorzelle
aber entweder der MHC und/
oder der kostimulatorische
Ligand, wird sie für das Immun-
system unsichtbar und entgeht
der Attacke.

krebs-

spezifisches

Antigen ( rot )

dendritische

Zelle

Dendritische

Zelle aktiviert

T-Zellen.

aktivierte

T-Zelle

Zytokine

Rezeptor

kostimula-

torischer

Ligand

zerstörte

Krebszelle

Antigen-Rezeptor

Antigen

MHC-Protein

aktivierte T-Zelle

Stimulation Virus schleust

genetisches

T-Zellen werden einem Patienten entnommen, künstlich aktiviert und dann - Material ein.

umprogrammiert – mit Hilfe genetischen

Materials, das ein Virus einschleust.

Anschließend gehen sie gegen alle Zellen

vor, die das ausgewählte Protein an

ihrer Oberfläche tragen.

CAR, gerichtet

gegen CD19

T-Zelle

mit CAR

an der

Oberfläche

CAR-T-Zelle

CD19-Oberflächenprotein

JEN CHRISTIANSEN / SCIENTIFIC AMERICAN MÄRZ 2017

Normale Immunantwort

Ein gesundes Immunsystem kann Krebszellen erkennen

und zerstören und tut dies häufig auch. Doch der Pro-

zess ist kompliziert und versagt manchmal. Dendritische

Zellen nehmen Proteine auf, die entweder auf oder in

bösartigen Zellen zu finden sind. Sie verarbeiten diese

Proteine und präsentieren Stücke davon – die Anti-

gene – auf ihrer Oberfläche, um sie den T-Lymphozyten

zu zeigen. Die T-Lymphozyten suchen daraufhin sämt-

liche Zellen im Körper, die sowohl das entsprechende

Antigen besitzen als auch einen Proteinkomplex namens

MHC, und attackieren diese – vorausgesetzt allerdings,

die Zielzellen tragen noch ein drittes Protein, einen

kostimulatorischen Liganden.

Abkürzung 2

CAR-T-Zellen brauchen

keinen kostimulatorischen

Liganden auf der Zielzelle, um

diese anzugreifen. Sie sind

immer »scharfgeschaltet«

und attackieren auch, wenn

lediglich das Zielantigen

vorhanden

ist.