Angriffs­lustige "natü­rliche Killer­zellen" sollen Krebs liqui­dieren

Wiener Bioingenieur züchtet sie besonders rasch - Bleiben dabei höchst tödlich für entartete Zellen

In einer Woche plus einem Tag könnten für jede Patient*in angriffslustige "natürliche Killerzellen" des Immunsystems gezüchtet werden, die ihre Krebszellen töten, berichtet der Wiener Bioingenieur Oliver Spadiut. Bisher dauerte die Anzucht vier Wochen, während deren sie oft die namensgebenden Fähigkeiten verloren. Die Wartezeit für die Betroffenen wäre demnach verkürzt, die Wirkung solch einer Behandlung gesteigert, heißt es in einer Aussendung des Wissenschaftsfonds (FWF).

"Diese Beschleunigung resultiert erstens von einem von uns an der Technischen Universität Wien verbesserten Wachstumsmedium", erklärte Spadiut: "Zweitens haben wir die Bedingungen im Bioreaktor optimiert." Das ist ein technisches Behältnis, in dem die Zellen unter optimalen Bedingungen wachsen sollen. Drittens stellten sich die Laktat-Konzentrationen im Bioreaktor als entscheidend heraus für rasches Wachstum, aber auch die Fähigkeit der "natürlichen Killer (NK)", Krebszellen zu töten (Zytotoxizität).

Zu viel Milchsäure-Salz macht natürliche Killer angriffsmüde

Laktat ist das Salz der Milchsäure und Menschen bekannt, die es durch erhöhte Bewegungsaktivität in den Muskeln angereichert haben. Dort führt es zu spürbarem Brennen und Ermüdung. Auch die NK-Zellen haben so ihre Probleme damit. "Wir haben herausgefunden, dass sie ihre Zytotoxizität verlieren, wenn ein bestimmter Laktat-Grenzwert überschritten wird", so Spadiut. Deshalb werden bei der Anzucht der NK-Zellen nun ständig die Laktat-Konzentration im Bioreaktor gemessen, und die Bedingungen automatisch angepasst. "Die Fütterung mit frischem Medium wird so geregelt, dass Laktat einen gewissen Schwellenwert nicht überschreitet", erklärte er.

Die natürlichen Killerzellen haben auf ihrer Oberfläche zudem einen sogenannten "Todesliganden" (mit dem Decknamen "FasL"). Er zwingt sein Opfer quasi dazu, Suizid (kontrollierten Zelltod) zu begehen, wenn er an ein passendes Gegenstück der Krebszelle andockt. Mit digitalen Modellierungen fand Spadiut heraus, dass der Todesligand bei hohen Laktat-Konzentrationen verschwunden ist.

"Todesligand" von außen eingeschleust

"Viele Tumore nutzen das gezielt aus, und schützen sich durch eine Laktathülle", so Spadiut: "Geben wir ihnen jedoch den Todesliganden extern wieder zu, werden die NK-Zellen plötzlich wieder aktiv." Er will nun mit Kollegen besonders wirksame NK-Zelllinien herstellen, die diesen Todesliganden verstärkt produzieren. "Damit können wir künftig auch solide, abgekapselte Tumoren bekämpfen", erklärt er: "Das wäre ein Novum, denn bisher sind Zelltherapien vor allem bei nicht-soliden Krebsarten wie Blutkrebs im Einsatz."