Wie ein Krankheitserreger Krebszellen tötet?

Vor kurzem wurde das erste sogenannte onkolytische  Virus zur Behandlung von streuendem Hautkrebs in den USA und Europa zugelassen. Ein solches Virus infiziert bevorzugt Krebszellen und tötet diese später indem es sie zum Platzen bringt.

Seit diesem Durchbruch hat die onkolytische Virotherapie (die Behandlung von Krebs durch Viren) rasch an Dynamik gewonnen, denn eine Reihe von solchen Viren wird gerade in klinischen Studien zur Behandlung verschiedener Tumore getestet. Doch wie funktioniert das? Sind Viren nicht gefährliche Krankheitserreger?

Viren als „tickende Zeitbombe“ im Innern von Krebszellen

Die Viren, die in der onkolytischen Virotherapie zum Einsatz kommen, sind für den Menschen ungefährlich. Der Mensch ist nämlich nicht ihr natürlicher „Wirt“. Ein Beispiel ist das Parvovirus H-1PV, das normalerweise Ratten infiziert und bei diesen Tieren das Absterben von Ratten-Fötussen verursachen kann, beim Menschen aber keine Erkrankung auslöst. Zudem wurde Krebstherapie mit onkolytischen Viren in über 100 Studien als sicher und gut verträglich für Menschen bewiesen.

Dr. Antonio Marchini von Luxembourg Institute of Health (LIH) erklärt seine Wirkung: „Wie ein Parasit vermehrt sich dieses Virus in den Krebszellen und nutzt die Zellfunktionen aus. Hat es sich genügend vermehrt, löst es  - gleich einer intelligenten tickenden Zeitbombe  - die Zerstörung der Krebszelle aus. Zahlreiche Viruspartikel werden dann in die nahe Umgebung freigesetzt, befallen weitere Krebszellen, vermehren und verteilen sich schließlich im gesamten Tumor. Bedeutend ist die Tatsache, dass gesunde Zellen bei diesem Prozess nicht geschädigt werden.“

Günstiger „Nebeneffekt“: das Immunsystem wird aktiviert

Die Zerstörung der Krebszellen löst ebenfalls eine Immunantwort im Körper aus:  dabei wird das Immunsystem aufmerksam auf noch lebende Krebszellen und attackiert diese. Normalerweise tut es das nicht, denn das Immunsystem erkennt Krebszellen nicht als fremde Eindringlinge, sondern körpereigene Zellen.

Das H-1PV ist eines der kleinsten Viren die es gibt, und kann so als ein „intelligentes Nanoteilchen“ mit einer natürlichen Ausrichtung auf menschliche Krebszellen gesehen werden.

Neue Forschungseinheit entwickelt nächste Generation von onkolytischen Viren

Dr. Antonio Marchini ist Leiter einer neuen binationalen Forschungseinheit, die gleichzeitig am LIH und am renommierten Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) angesiedelt ist. Die Einheit mit dem Namen LOVIT - „Laboratory of Oncolytic Virus Immuno-Therapeutics“ wird neue innovative Strategien im Kampf gegen den Krebs im aufstrebeneden Bereich der onkolytischen Virotherapie entwickeln.

Am DKFZ schufen Dr. Marchini und seine Mitarbeiter eine erste Generation von gentechnisch konstruierten Viren, die mit einer verbesserten Antikrebsaktivität ausgestattet sind. Dazu fügten Sie die DNA (genetische Information) des Parvovirus H-1PV in ein anderes Virus ein das üblicherweise in Impfstoffen verwendet wird, das Adenovirus, um eine sogenannte Chimäre zu erzeugen.

Einschleusung therapeutischer Gene: eine „Strategie des Trojanischen Pferdes“

Es handelt sich um eine „Strategie des Trojanischen Pferdes“, bei der das Adenovirus (das Trojanische Pferd) als Shuttle benutzt wird, um die Parvovirus-DNA in Krebszellen zu bringen. Parvoviruspartikel (die Soldaten in diesem Vergleich) werden dann produziert und freigelassen, bereit um andere Krebszellen zu infizieren und zu zerstören.

Bei LOVIT werden die chimären Viren noch weiterentwickelt. Diese ermöglichen nämlich auch die Einschleusung zusätzlicher therapeutischer Gene, die dazu beitragen könnten, die Immunantwort des Körpers noch effizienter zu machen. Die Experimente mit den Chimären müssen zunächst in vorklinischen Studien in Tiermodellen getestet werden.

Dr. Marchini hofft, dass die erste klinische Studie mit Patienten in etwa fünf Jahren starten kann. "Virotherapie kann auch mit anderen Behandlungen kombiniert werden, um synergistische Antikrebs-Effekte zu erzeugen", erklärt Dr. Marchini. „Es wäre spannend, unsere neuen Viren in Kombination mit Chemo-, Radio- und Immuntherapie zu testen.“

Behandlungsmöglichkeiten für verschiedene Krebsarten

LOVIT ist in das „Department of Oncology“ am LIH integriert und wird deshalb eng mit den anderen Forschungseinheiten der Abteilung zusammenarbeiten, insbesondere mit dem „NorLux Neuro-Oncology Laboratory“, das sich auf Hirntumore spezialisiert hat.

„Am Anfang“ - erklärt Dr. Marchini - „zusammen mit unseren Kooperationspartnern am LIH und DKFZ, wird unsere Forschung auf Hirntumore und Bauchspeicheldrüsenkrebs ausgerichtet sein, denn diese gehören zu den tödlichsten Krebsarten. Später wollen wir unsere Forschungsarbeit auf Lungenkrebs ausdehnen. Unser Ziel ist es, zusätzliche Kooperationen innerhalb und außerhalb von Luxemburg aufzubauen, um die Krebsforschung zu beschleunigen und neue Entdeckungen an den Patienten zu bringen. Wir werden hart arbeiten und unser Bestes geben, mit der Hoffnung, Krebspatienten bald neue Behandlungsmöglichkeiten bieten zu können.“

Förderung durch Krebsstiftung „Fondation Cancer“

Die Forschungseinheit LOVIT ist durch die Unterzeichnung eines Abkommens zwischen den beiden Instituten im Dezember 2016 entstanden. Sie wird gemeinsam finanziert und erhielt vor kurzem zusätzlich eine großzügige Förderung der Krebsstiftung „Fondation Cancer“. Dr. Antonio Marchini, ein italienischer Wissenschaftler, der seit den letzten zehn Jahren intensiv auf dem Gebiet der Virotherapie zur Krebsbekämpfung forscht, leitet die Einheit. Sein Team, voraussichtlich acht Mitarbeiter, wird in Laboren des „Department of Oncology“ am LIH in der Stadt Luxemburg sowie in Räumlichkeiten des DKFZ in Heidelberg arbeiten.

„Die Krebsforschung in Luxemburg hat in den letzten Jahren ein hohes wissenschaftliches Niveau erreicht, so dass wir mit anerkannten Instituten wie dem DKFZ zusammenarbeiten können“, betont Dr. Catherine Larue, CEO ad interim des LIH. „Mit der Schaffung von LOVIT sind wir in der Lage, neue therapeutische Wege zu erkunden, die sehr vielversprechend für die Patienten sind.“

Autor:  LIH
Editor: Michèle Weber (FNR)
Photo: shotshop.com