Die CAR-T-Zelltherapie kann möglicherweise auch zur Behandlung von Herzerkrankungen eingesetzt werden

  • Nature

  • von Dr. Carola Krause
  • Medizinische Nachrichten
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Kernbotschaft

Die CAR-T-Zelltherapie, eine vergleichsweise neue Form der Immuntherapie, nutzt patienteneigene Zellen zur Behandlung bestimmter Krebsarten. Forscher der University of Pennsylvania (USA) haben nun untersucht, ob dieser Art der Immuntherapie auch zur Behandlung von Herzerkrankungen eingesetzt werden kann. Die Wissenschaftler nutzten gentechnisch veränderte T-Zellen, um – im Mausmodel – aktivierte Fibroblasten, die zur Entstehung von Herzfibrose beitragen, abzuwehren und zu entfernen. Dadurch konnten der Narbenbildungsprozess und die daraus resultierende Herzsteifheit signifikant vermindert werden. Zudem konnte gezeigt werden, dass die Herzfunktion so wiederhergestellt werden konnte.

Hintergrund

Herzerkrankungen gehören zu den häufigsten Todesursachen weltweit. Dabei ist eine ausgeprägte Herzfibrose ein wichtiger Faktor für das Fortschreiten vieler Formen von Herzerkrankungen. Herzfibrose entsteht oft nach einer chronischen Entzündung oder einer Herzverletzung, wenn Herzfibroblasten aktiviert werden und das Myokard durch extrazelluläre Matrixablagerungen umgestaltet wird. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Entfernung von aktivierten Herzfibroblasten die Herzsteifigkeit verringern und die Ventrikel entspannen kann. Es gibt jedoch momentan keine Therapieansätze, die direkt auf eine übermäßige Herzfibrose abzielen, und nur wenige Eingriffe haben gezeigt, dass eine eingeschränkte Herzfunktion wieder verbessert werden kann.

Die CAR-T-Zelltherapie, bei der die eigenen T-Zellen eines Patienten genetisch verändert werden, um Krankheiten zu bekämpfen, wird hauptsächlich zur Behandlung von Blutkrebs eingesetzt. Das Abramson Cancer Center der University of Pennsylvania entwickelte die weltweit erste zugelassene CAR-T-Zelltherapie. Aufgrund der jüngsten Durchbrüche bei der Behandlung von Krebserkrankungen versuchten die Forscher nun herauszufinden, inwieweit der CAR-T-Zelltherapieansatz zur Bekämpfung aktivierter Herzfibroblasten, die zur Herzfibrose beitragen, sinnvoll ist.

CAR-T-Zelltherapie bei Herzerkrankungen machbar

In einem ersten Schritt starteten die Forschenden eine Machbarkeitsstudie am Mausmodell. Die Mäuse wiesen eine hypertensive Herzerkrankung auf, welche mit einer linksventrikulären Hypertrophie, einer systolischen und diastolischen Dysfunktion und einer ausgeprägten Herzfibrose verbunden war. Zudem exprimierten die Herzfibroblasten der Mäuse das künstliche Antigen OVA. Um selektiv auf die OVA-Proteine ​​abzuzielen, behandelte das Team eine Kohorte von Mäusen mit gentechnisch hergestellten CD8+-T-Zellen, die einen chimären T-Zell-Rezeptor gegen das OVA-Peptid exprimieren. Im Vergleich zur Kontrollgruppe wiesen die Mäuse mit CAR-T-Zelltherapie vier Wochen nach Infusion signifikant weniger Herzfibrose auf.

Herzfunktion kann möglicherweise mittels Immuntherapie verbessert werden

Nachdem die Machbarkeit dieses Ansatzes festgestellt worden war, versuchten die Forscher, ein Protein zu identifizieren, das spezifisch von aktivierten Fibroblasten exprimiert wird und das die genetisch veränderten T-Zellen erkennen und angreifen können. Unter Verwendung einer RNA-Sequenzdatenbank analysierte das Team Genexpressionsdaten von Patienten mit Herzerkrankungen und identifizierte das Fibroblastenaktivierungsprotein (FAP), ein Zelloberflächenglykopeptid. Die Forscher transferierten daraufhin manipulierte FAP-CAR-T-Zellen nach ein bis zwei Wochen in Mäuse, um auf FAP-exprimierende Herzfibroblasten abzuzielen und diese abzubauen. Sie konnten zeigen, dass bei den Mäusen, die die gentechnisch veränderten Zellen erhalten hatten, eine signifikante Verringerung der Herzfibrose und eine Verbesserung der diastolischen und systolischen Herzfunktionen nachweisbar waren.

Zusätzliche Studien sind nun erforderlich, um FAP als optimales Ziel für die CAR-T-Zelltherapie zu bestätigen und um Sicherheitskriterien zu validieren.

Finanzierung: National Institute of Health