Beim Multiplem Myelom vermehren sich die Plasmazellen im Knochenmark unkontrolliert und stören so das Wachstum gesunder blutbildender Zellen. Tritt die Erkrankung nach einer Behandlung wieder auf oder schlägt die Behandlung nicht an kann eine CAR-T-Zelltherapie erfolgen. Bei dieser innovativen und personalisierten Krebsimmuntherapie werden Patient*innen Immunzellen (T-Zellen) entnommen und im Labor so genetisch verändert, dass sie Krebszellen besser erkennen und angreifen können. Die körpereigenen, modifizierten Zellen (CAR-T-Zellen) werden dann per Infusion wieder verabreicht. Sie werden im Körper aktiv, greifen Krebszellen an und zerstören sie und vermehren sich weiter. Deshalb ist eine sorgfältige Überwachung von Patient*innen während und nach der Behandlung mit einer CAR-T-Zelltherapie besonders wichtig.

Ein Forschungsteam unter Federführung der Universitätsmedizin Leipzig und des Fraunhofer-Instituts für Zelltherapie und Immunologie IZI, hat in einer aktuellen Studie genauer analysiert, wie solche lebenden Medikamente über einen längeren Zeitraum im Körper wirken. Die Wissenschaftler*innen untersuchten zwei CAR-T-Zelltherapien, die sich gegen das B-Zell-Reifungsantigen (B-Cell Maturation Antigen, BCMA) richten. BCMA ist auf der Oberfläche krankhafter Plasmazellen vorhanden und eignet sich daher gut als Zielstruktur für therapeutische Ansätze.

In der Studie wurden 61 schwer vorbehandelte Patient*innen untersucht: 34 erhielten eine CAR T-Zelltherapie mit Idecabtagene Vicleucel (Ide-Cel) und 27 eine Therapie mit Ciltacabtagene Autoleucel (Cilta-Cel). Die Behandlung mit Cilta-cel führte bei deutlich mehr Betroffenen zu einer kompletten Remission (78 % im Vergleich zu 38 % bei Ide-cel). Außerdem wurde ein längeres progressionsfreies Überleben erreicht, die Krankheit blieb also länger unter Kontrolle.

Bisher wurde angenommen, dass der bessere Behandlungserfolg primär darauf zurückzuführen ist, dass Cilta-cel über zwei BCMA-bindende Domänen verfügt, trotzdem sind die Gründe für die verbesserte Vernichtung der Tumorzellen und die unterschiedlichen Nebenwirkungen von Cilta-cel und Ide-cel noch zu wenig verstanden. Deshalb führte das Projektteam Einzelzell-Multiomics-Analysen von insgesamt 135 Blutproben durch. Mit solchen Untersuchungen lassen sich molekulare Eigenschaften einzelner Zellen über einen längeren Zeitraum hinweg erfassen und Zellveränderungen im Detail verfolgen. Es zeigte sich, dass die Therapie mit Cilta-cel die Vermehrung bestimmter Abwehrzellen (CD4⁺-zytotoxische CAR-T-Zellen) bewirkt, die für die Bekämpfung von Krebs wichtig sind, aber auch Nebenwirkungen verursachen können.

Dr. Kristin Reiche, Leiterin der Abteilung Medizinische Bioinformatik am Fraunhofer IZI, erläutert: »Die Pharmakokinetik, also wie der menschliche Körper mit den beiden CAR-T-Zelltherapien interagiert, ist unterschiedlich. Cilta-cel zeigt eine verzögert einsetzende Expansion, erreicht aber höhere Zellzahlen, was bedeutet, dass die CAR-T-Zellen sich zunächst langsamer, insgesamt aber stärker vermehren. Aus diesem Grund kann auch das Zytokinfreisetzungssyndrom, eine mögliche Nebenwirkung der Therapie, später auftreten.«

Prof. Dr. Maximilian Merz, der die Studie als Oberarzt und Leiter der Abteilung Multiples Myelom an der Universitätsmedizin Leipzig gemeinsam mit Dr. Reiche leitete, ergänzt: »Solche Erkenntnisse sind sehr wichtig für die Behandlung von Patient*innen. Wir konnten zeigen, dass auch die Tumorlast, die Fitness der T-Zellen und die allgemeine Entzündung im Körper eine wichtige Rolle dabei spielen, wie erfolgreich eine CAR-T-Zelltherapie verläuft.«

Die durchgeführten Untersuchungen sind Teil des CERTAINTY-Vorhabens. In dem von der Europäischen Union geförderten Projekt soll ein virtueller Patient*innenzwilling entwickelt werden, der zukünftig die Behandlung mit personalisierten Krebsimmuntherapien verbessern soll.

Die Ergebnisse der Studie sind im Fachjournal »Cancer Cell« veröffentlicht. Sie könnten als umfassende Ressource dienen, um klinisch umsetzbare Biomarker zur Optimierung der Patient*innenauswahl, Therapieüberwachung und Immunmonitoring zu identifizieren.

Die Studie »A longitudinal single-cell atlas to predict outcome and toxicity after BCMA-directed CAR T cell therapy in multiple myeloma« ist hier einzusehen: https://doi.org/10.1016/j.ccell.2025.10.014 ]

An der Studie beteiligte Partner

• Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie IZI
• Universitätsklinikum Leipzig
• Universität Leipzig
• Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden an der TU Dresden
• Singleron Biotechnologies, Singapur
• Broad Institute of MIT and Harvard, Cambridge, USA
• Princess Máxima Center for Pediatric Oncology, Utrecht, Niederlande
• Universität Utrecht, Niederlande
• Universitätsklinikum Würzburg
• Universitätsklinikum Jena
• Center for Scalable Data Analytics and Artificial Intelligence (ScaDS.AI)
• Memorial Sloan Kettering Cancer Center, New York, USA