Immuntherapien mit Checkpoint-Inhibitoren – wie wirken sie?

Unser Immunsystem ist das Verteidigungssystem unseres Körpers. Es kann nicht nur Bakterien und Viren abwehren, sondern auch Krebszellen identifizieren und vernichten. Leider funktioniert das nicht immer, denn die bösartigen Zellen entwickeln Tricks, um der Abwehr zu entgehen. Immuntherapien mit Checkpoint-Inhibitoren verhindern, dass Krebszellen die Abwehrzellen außer Gefecht setzen und ermöglichen dem Immunsystem, verstärkt anzugreifen.

Immunsystem

Das Immunsystem ist das natürliche Verteidigungssystem unseres Körpers. Seine Aufgabe ist es, unseren Körper gesund zu halten und Bösewichte, die uns uns schaden könnten, zu beseitigen. Diese können sowohl von aussen kommen wie Bakterien, Pilze und Viren als auch von innen wie Krebszellen. Krebszellen sind gefährlich, weil sie sich rasch und unkontrolliert vermehren, das normale Gewebe verdrängen und in Organe streuen können.

Abwehrzellen können zwischen guten und gefährlichen Zellen unterscheiden

Ausweis einer Zelle

Um ihre Aufgaben zu erfüllen, müssen Abwehrzellen als erstes zwischen gesunden und gefährlichen Zellen unterscheiden: Dafür tragen alle Zellen unseres Körpers eine Markierung* auf ihrer Zelloberfläche, bestehend aus Eiweißen. Mithilfe eines Rezeptors können die Abwehrzellen diese Markierung ablesen.

Immunzellen patrouillieren durchs Gewebe

Die Abwehrzellen gehören zu den weißen Blutkörperchen und laufen ständig Patrouille im Körper. Sie können sich durch das Gewebe bewegen oder Blut-und Lymphgefäße zur Fortbewegung nutzen. Manche Zellen (wie die dendritischen Zellen) halten sich bevorzugt in der Haut auf und warten dort auf ihren Einsatz.

Gesunde Hautzellen werden vom Abwehrsystem toleriert, geschädigte bzw. bösartige bekämpft. Abwehrreaktionen sind komplex und es sind viele verschiedende Zelltypen und Moleküle daran beteiligt. Um den Wirkmechanismus der Immuntherapien mit Checkpoint-Inhibitoren zu verstehen, sehen wir uns zwei Abwehrmechanismen näher an:

  • Zytotoxische und natürliche Killerzellen können bösartige Zellen direkt töten, sobald ihr Rezeptor mit den Markierungs-Eiweißen in Kontakt kommt.
  • Dendritische Zellen, also die Zellen, die bevorzugt in der Haut sitzen, können Markierungs-Eiweiße bösartiger Zellen an sich nehmen und damit in die Lymphknoten wandern. Dort treffen sie auf andere Abwehrzellen, denen sie Teile der Markierung (sogenannte Antigene) präsentieren*.

Auf diese Weise lösen sie eine Abwehrreaktion aus: Zytotoxische Zellen vermehren sich, stürzen sich in einer großen Truppe auf die bösartigen Zellen und bekämpfen sie.

Über einen Kontrollpunkt (Checkpoint) werden Abwehrzellen gebremst

Checkpoint

Nach erfolgter Abwehrreaktion müssen Abwehrzellen wieder herunter gefahren werden. Das ist wichtig, damit sie nicht überreagieren und gesunde Zellen bekämpfen, wie das der Fall bei Autoimmunerkrankungen ist. Abwehrzellen besitzen hierfür einen Kontrollpunkt, den sogenannten Checkpoint*, über den sie ausgeschaltet werden können.

Krebszellen nutzen den Kontrollpunkt, um der Abwehr zu entkommen

Man geht davon aus, dass in unserem Körper immer mal wieder bösartige Zellen entstehen, die jedoch frühzeitig vom Immunsystem erkannt und beseitigt werden, ohne dass wir es mit bekommen. Sonst wäre Krebs vermutlich noch viel häufiger.

Allerdings können sich Krebszellen mit der Zeit verändern und Tricks entwickeln, um der Abwehr zu entgehen. Ein Trick ist, dass sie Eiweiße auf ihrer Zelloberfläche exprimieren (sogenannte Liganden), mit denen sie Kontrollpunkte aktivieren und so Abwehrzellen ausschalten können. Die Abwehrzellen können Krebszellen zwar noch erkennen, jedoch nicht mehr töten.

Dendritische Zelle trickst Zytotoxische Zelle aus

Krebszellen können auch dendritischen Zellen zu Hilfe nehmen und mit Liganden ausstatten, die ebenfalls an den Kontrollpunkt binden und ihn aktivieren.

Danach können sich Krebszellen ungehindert vermehren und ausbreiten.

Checkpoint-Inhibitoren verhindern, dass Krebszellen die Abwehr herunter fahren

Checkpoint-Inhibitoren

Zu den neueren Immuntherapien bei Krebs zählen Checkpoint-Inhibitoren. Es handelt sich hierbei um Antikörper, die eine Bindung von Ligand (der Krebszellen bzw. dendritischen Zellen) und Kontrollpunkt (der Abwehrzellen) blockieren. Damit verhindern sie, dass Krebszellen die Abwehrzellen herunter regulieren.

Verschiedene Antikörper sind in der Therapie im Einsatz:

Zytotoxische Zelle kann wieder angreifen

Manche Wirkstoffe (Pembolizumab und Nivolumab) verhindern, dass Krebszellen zytotoxische Zellen bzw. Killerzellen ausschalten*,…

Angriff startet wieder

…andere (Ipilimumab), dass dendritische Zellen die Abwehr lahm legen.

Abwehrreaktionen können nun wieder stattfinden. Da der Kontrollpunkt der Abwehrzellen blockiert ist, laufen sie auf Hochtouren. Für die Tumorzellbekämpfung ist das gut, allerdings erklärt das auch, wieso Autoimmuneffekte (= entzündliche Veränderungen, die an allen Organen auftreten können) zu den Nebenwirkungen der Immuntherapien zählen: Die Zellen bekämpfen nicht nur bösartige, sondern auch gesunde Zellen.

Die Checkpoint-Inhibitoren Ipilimumab, Pembrolizumab und Nivolumab sind zugelassen für die Behandlung des fortgeschrittenen Melanoms, Avelumab für die Behandlung des fortgeschrittenen Merkelzellkarzinoms, eine andere Art von Hautkrebs.

Übrigens: Für die Entdeckung der Checkpoint-Inhibitoren erhielten die Forscher James Allison und Tauku Honjo 2018 den Nobelpreis für Medizin.

Willst Du mehr über Hautkrebs erfahren, welche Arten es gibt und wie Du Dich schützen kannst, schau Dir meinen Übersichtsbeitrag dazu an.