Wie ein modifiziertes Poliovirus bei der Bekämpfung von Gehirnkrebs helfen kann

Forschungen in Zellkulturen und Tiermodellen deuten darauf hin, dass Wissenschaftler möglicherweise ein modifiziertes Poliovirus verwenden können, um eine Immunantwort gegen Hirntumorzellen aufzubauen.

Wissenschaftler wissen, dass das Poliovirus der Erreger der Poliomyelitis ist, einer Krankheit, die das zentrale Nervensystem befällt und zu Behinderungen und in den schwersten Fällen zum Tod führen kann.

Zunehmend haben Forscher jedoch herausgefunden, dass sie bestehende Viren modifizieren können, um sie sicher zu machen und, was noch wichtiger ist, ihr Potenzial bei der Bekämpfung anderer Gesundheitsstörungen zu nutzen.

Kürzlich hat ein Team von Forschern des Duke Cancer Institute in Durham, NC, entdeckt, dass sie in der Lage sein könnten, das Poliovirus bei der Behandlung einer Form von Hirntumor einzusetzen.

In ihrer Studienarbeit – sie erscheint in Nature Communications – erscheinen, erklären die Forscher, dass sie das Virus genetisch modifiziert und eine stabile, sichere Version geschaffen haben, die als „Chimäre“ bezeichnet wird.

Diese modifizierte Version, so sagen sie, kann die Immunantwort gegen das diffuse Mittelliniengliom – eine Art von extrem aggressivem Hirntumor – verstärken, der bei Kindern häufiger vorkommt als bei Erwachsenen.

Bislang handelt es sich um präklinische Untersuchungen, die die Wissenschaftler in vitro, an Krebszellen, die sie von Menschen gesammelt haben, und in vivo, an Mausmodellen, durchgeführt haben.

Forscher „hoffnungsvoll“ über Ergebnisse

Für ihre Studie modifizierten die Forscher eine Polio-Rhinovirus-Chimäre, um sie dazu zu bringen, ein mutiertes Tumorantigen zu exprimieren, das normalerweise in diffusen Mittellinien-Gliomen vorhanden ist.

Antigene sind Strukturen, die eine Reaktion des Immunsystems anregen, und im vorliegenden Fall stimuliert das mutierte Antigen die Aktivität dendritischer Zellen. Die dendritischen Zellen wiederum spornen eine Gruppe spezialisierter Immunzellen an, die „tumorantigenspezifische T-Zellen“ genannt werden.

Solche T-Zellen können sich in Tumoren einnisten und beginnen, die Krebszellen, die sie bilden, abzutöten, wodurch das Tumorwachstum verzögert und das Überleben verlängert wird.

In bisherigen Experimenten erwiesen sich diese Immunzellen aber auch als sehr schwer kontrollierbar, da sie fälschlicherweise auch gesundes Gewebe angriffen.

Hier scheint das modifizierte Poliovirus nützlich zu sein, so die Studienautoren.

„Polioviren haben mehrere Vorteile für die Generierung von Antigen-spezifischen CD8-T-Zellen als möglicher Krebsimpfstoff-Vektor“, erklärt Seniorautor Dr. Matthias Gromeier.

Das Virus, so der Forscher, ist in der Lage, dendritische Zellen zu aktivieren und eine Immunantwort gegen „den Eindringling“ – den Krebs – zu stimulieren, ohne andere Aspekte der Gesundheit zu bedrohen.

„Sie haben sich auf natürliche Weise so entwickelt, dass sie eine Beziehung zum menschlichen Immunsystem haben, indem sie dendritische Zellen aktivieren, eine CD8-T-Zell-Immunität induzieren und eine Entzündung hervorrufen. Daher haben sie keinen Einfluss auf die angeborene oder adaptive Immunität“, sagt Dr. Gromeier.

Damit könnte die neu geschaffene Version des Poliovirus möglicherweise als „Impfstoff“ gegen aggressive Hirntumore wirken.

Die bisherigen Versuche in Zellen und Mausmodellen sind so vielversprechend, dass die Forscher eine klinische Studie der Phase 1 mit menschlichen Teilnehmern planen.

„Wir hoffen, dass dieser Ansatz als potenzielle Therapie für [diffuse Mittelliniengliome]-Tumoren getestet werden könnte, die eine schreckliche Belastung für Kinder und ihre Familien darstellen.“

– Dr. Matthias Gromeier