Zuletzt aktualisiert am 24. November 2022 um 15:07
Blut-Hirn-Schranke macht Behandlung problematisch
Ein Glioblastom (GBM) bildet sich aus Zellen, die Astrozyten genannt werden. Diese Gliazellen sind mit sternförmigen Verzweigungen ausgestattet. Lange Zeit dachte man, dass sie nur die Nervenzellen unterstützen. Mittlerweile haben Wissenschaftler jedoch entdeckt, dass Astrozyten zahlreiche Funktionen erfüllen und auch Gene exprimieren. Unter anderem kontrollieren sie die Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke.
Das Fehlen einer sicheren und wirksamen Verabreichung über die Blut-Hirn-Schranke hinweg ist eine der größten Hürden für GBM-Therapien. Jetzt wurde von Forschern des Massachusetts General Hospital (MGH) eine Kombinationstherapie entwickelt. Sie nutzt kurzfristige Strahlenbehandlung und auf Nanopartikeln basierende Peptide für die Stärkung der Immunität.
Die Forscher überwanden diese Hürden, indem sie extrazelluläre Vesikel (EVs) verwendeten. Diese Substanzen werden von Zellen im Körper ausgeschieden und erleichtern bekanntermaßen die interzelluläre Kommunikation. Diese steuert zahlreiche Prozesse, unter anderem die Immunantwort.
„EVs wurden als therapeutische Transportmittel für GBM verwendet, jedoch mit begrenzter Wirksamkeit“, schreiben die Forscher. Zu Beginn der Studie stellten die Wissenschaftler die Hypothese auf, dass die EV-Abgabe an GBM mit einem Peptip verbessert werden kann. Das zyklische RGDyK-Peptid (RGD-EV) kann die Oberfläche der EV so verändern, dass sie direkt auf Gehirntumoren abzielen. Stöße von Strahlung können dafür sorgen, dass sich die EVs in den Krebszellen anhäufen.
„Wir haben gezeigt, dass das Priming des Glioblastoms mit einem einzigen Strahlungsstoß zur Rekrutierung von Immunzellen an der Tumorstelle führt und die Aufnahme von therapeutischen Fahrzeugen durch den Tumor und die Mikroumgebung um fast das Fünffache erhöht“, sagte der leitende Studienautor Dr. Bakhos Tannous, Direktor der experimentellen therapeutischen Einheit in der Abteilung für Neurologie am MGH.
Diese sogenannten Elektrofahrzeuge seien mit immuntherapeutischer kleiner interferierender RNA (siRNA) beladen. In Kombination mit Strahlungsstößen erhöhen sie die Aktivität von zytotoxischen CD8+-T-Zellen erheblich. Das könne das Wachstum der Tumore stoppen und die Überlebenschance erhöhen.
„Wir haben eine einzigartige zielgerichtete Therapie für die EV-Abgabe über die Blut-Hirn-/Tumorschranke entwickelt, indem wir die EV-Oberfläche mit einem auf Gehirntumore gerichteten Peptid modifiziert und sie mit immuntherapeutischer siRNA beladen“, erklärte Studienautor Dr. Tian Tian von der experimentellen therapeutischen Einheit am MGH und Mitglied der Abteilung für Neurobiologie an der Nanjing Medical University in China.
Dr. Tian: „Dieser Ansatz kehrt innerhalb von Glioblastomen und tumorassoziierten myeloiden Zellen die Expression von PD-L1 (Programmed Cell Death-Ligand 1) um, dem Protein, das für die Immunsuppression der größeren Tumorumgebung verantwortlich ist.“
Tannous betonte, dass Bestrahlung der Schlüssel zum Erfolg der neuartigen Behandlungsstrategie sei, die vom MGH-Team entdeckt wurde. „Ein kurzer Strahlungsstoß – ähnlich der stereotaktischen Radiochirurgie – ist entscheidend für die Rekrutierung von Immunzellen an der Tumorstelle und für die Optimierung der Wirkung der PD-L1-Hemmung“, bemerkte er.
„Wir haben gezeigt, dass die Kombination von Bestrahlung mit EV-basierter Checkpoint-Hemmung ein sicherer und wirksamer Weg sein kann, um einen Krebs zu bekämpfen, der sich im Laufe der Jahre als äußerst therapieresistent erwiesen hat.“
Quelle:
Tian T, Liang R, Erel-Akbaba G, Saad L, Obeid PJ, Gao J, Chiocca EA, Weissleder R, Tannous BA. Immune Checkpoint Inhibition in GBM Primed with Radiation by Engineered Extracellular Vesicles. ACS Nano. 2022 Jan 31. doi: 10.1021/acsnano.1c05505. Epub ahead of print. PMID: 35099172. (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35099172/)
