Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie IZIBiomarker für Therapie-Erfolg bei Tumorerkrankung im Knochenmark identifiziert
Die CAR-T-Zelltherapie hat sich als wirkungsvolle Behandlung verschiedener hämatologischer Krebserkrankungen etabliert. Doch nicht bei allen Erkrankten schlägt die Therapie gleicht gut an. In einer aktuellen klinischen Studie haben Forschende der Universitätsmedizin Leipzig und des Fraunhofer-Instituts für Zelltherapie und Immunologie verschiedene Biomarker identifiziert, die mit dem Ansprechen der CAR-T-Zelltherapie beim Multiplen Myelom, einer bösartigen Tumorerkrankung im Knochenmark, zusammenhängen. Die Ergebnisse sind im renommierten Fachjournal Nature Cancer publiziert worden.
Die CAR-T-Zelltherapie hat sich seit den ersten Zulassungen 2017/2018 als eine wirkungsvolle Therapieoption zur Behandlung verschiedener hämatologischer Krebserkrankungen etabliert. Dabei werden den Patient*innen Immunzellen, die sogenannten T-Zellen, entnommen und im Labor genetisch so modifiziert, dass sie fortan einen Rezeptor auf ihrer Oberfläche tragen, mit dem sie die Krebszellen erkennen und deren Zerstörung initiieren können. Trotz beeindruckender klinischer Erfolge, spricht ein Teil der Patientinnen und Patienten nicht auf die Therapie an. Forschenden des Fraunhofer IZI und der Universitätsmedizin Leipzig ist es erstmals gelungen, Biomarker zu identifizieren, die mit dem Therapieerfolg korrelieren.
Dazu wurden bei Patient*innen mit Multiplen-Myelom Immunzellen vor und nach Behandlung mit einer zugelassenen CAR-T-Zelltherapie aus dem Blut isoliert und einer sogenannten Einzelzell multi-omics Analyse unterzogen. Dies bedeutet, dass von sämtlichen untersuchten Zellen verschiedenste Parameter erfasst und untersucht werden. Diese Parameter umfassten das Transkriptom, Sequenzen der T- und B-Zellrezeptoren sowie ausgewählte Oberflächenmarker. Am Fraunhofer IZI wurden die gewonnenen Daten bioinformatisch analysiert und dadurch Informationen gewonnen, wie der funktionale Zustand einzelner Zellen ist, wie sie sich unterscheiden und wie sie miteinander interagieren. Patient*innen, die nicht auf die CAR-T-Zelltherapie ansprachen, zeigten zum Beispiel mehrheitlich ein immunsuppressives Mikromillieu zum Zeitpunkt der Apherese.
Diese Ergebnisse liefern nicht nur einen Erklärungsansatz für die Ursachen der Therapieresistenz, sie ermöglichen es zukünftig auch Therapieentscheidungen zu unterstützen und zeigen Optionen auf, um die CAR-T-Zelltherapie weiter zu verbessern.
Die Ergebnisse fließen zudem in das vom Fraunhofer IZI koordinierte EU-Projekt CERTAINTY ein, welches die Entwicklung eines virtuellen Zwillings zur besseren Therapieplanung von CAR-T-Zellen beim Multiplen Myelom zum Ziel hat.
Originalpublikation in Nature Cancer: Single-cell multiomic dissection of response and resistance to chimeric antigen receptor T cells against BCMA in relapsed multiple myeloma. DOI: 10.1038/s43018-024-00763-8.
