Krebsbekämpfung ist in der Morgendämmerung am effektivsten

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 (Image: Pixabay CC0) (Image: Pixabay CC0)

Wissenschaftler der Universität Genf und der Universität München zeigen, dass die Antitumoraktivität des Immunsystems - und die Wirksamkeit von Immuntherapien gegen Krebs - je nach Tageszeit variiert.

Die Fähigkeit von Tumoren, sich einzunisten und zu wachsen, hängt unter anderem davon ab, wie effektiv das Immunsystem sie bekämpft. Krebszellen können nämlich, wie jeder Krankheitserreger, von einer spezifischen Immunantwort identifiziert und ins Visier genommen werden, was durch Immuntherapien verstärkt werden soll, um die Krankheit besser bekämpfen zu können. In früheren Studien hatte ein Team der Universität Genf und der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) gezeigt, dass die Aktivierung des Immunsystems je nach Tageszeit variiert, was auf einen Höhepunkt der Wirksamkeit in den frühen Morgenstunden beim Menschen hinweist. Nun zeigt das Forscherteam, dass die Rhythmik des Immunsystems - und insbesondere die der dendritischen Zellen, seiner Wächter - einen bislang ungeahnten Einfluss auf das Tumorwachstum und die Wirksamkeit von Immuntherapien hat. Diese ersten Ergebnisse, die in der Zeitschrift Nature zu finden sind, deuten darauf hin, dass die einfache Änderung des Zeitpunkts der Verabreichung einer Behandlung diese wirksamer machen würde.

Biologische Uhren regulieren die meisten physiologischen Prozesse von Lebewesen in einem Rhythmus von etwa 24 Stunden. Und das Immunsystem ist keine Ausnahme. Bei der Untersuchung der Migration von dendritischen Zellen im Lymphsystem, einer der wichtigsten Komponenten der Immunantwort, haben wir festgestellt, dass die Immunaktivierung den ganzen Tag über schwankt, mit einem Höhepunkt am Ende der üblichen Ruhephase, kurz bevor die Aktivität wieder einsetzt.Die Studie wurde von Christoph Scheiermann, Professor an der Abteilung für Pathologie und Immunologie, dem Zentrum für Entzündungsforschung (GCIR) und dem Zentrum für translationale Forschung in der Onko-Hämatologie (CRTOH) der Medizinischen Fakultät der Universität Genf, geleitet, der die Arbeit geleitet hat. ’Hier konzentrieren wir uns auf Krebs, um zu beurteilen, wie sich diese zeitliche Modulation auf Tumore auswirkt’.

Zeitprofil von dendritischen Zellen

Die Wissenschaftler injizierten Melanomzellen in Mäusegruppen zu sechs verschiedenen Tageszeiten und verfolgten das Tumorwachstum zwei Wochen lang. Wir konnten überraschende Ergebnisse beobachten: Tumore, die am Nachmittag implantiert wurden, wuchsen kaum, während Tumore, die in der Nacht implantiert wurden, viel schneller wuchsen, da sie dem Rhythmus der Aktivierung des Immunsystems der Mäuse folgten", erklärt Chen Wang, Forscher im Labor von Christoph Scheiermann und Erstautor der Studie. Das Forschungsteam wiederholte das Experiment mit Mäusen ohne Immunsystem. oeDer Unterschied in der Tageszeit war nicht mehr vorhanden, was bestätigt, dass das Tumorwachstum von der Immunantwort beeinflusst wird. Die ersten aktivierten Immunzellen sind die dendritischen Zellen in der Haut, die 24 Stunden später auch im Lymphknoten zu finden sind. Die T-Lymphozyten werden dann aktiviert und greifen den Tumor an.’ Außerdem verschwindet durch die Unterdrückung der inneren Uhren der dendritischen Zellen der Aktivierungsrhythmus des Immunsystems, was ihre Schlüsselrolle in diesem System bestätigt.

Als letzten Schritt verabreichten die Forscher/innen Mäusen, bei denen die Tumorimplantation zur gleichen Zeit stattgefunden hatte, zu verschiedenen Tageszeiten eine Immuntherapie. Diese therapeutische Impfung bestand aus einem tumorspezifischen Antigen, das dem zur Behandlung von Patienten verwendeten Antigen sehr ähnlich ist. Wenn es am Nachmittag verabreicht wurde, war die positive Wirkung auch hier erhöht.’

Und bei Menschen?

Um herauszufinden, ob sich diese Ergebnisse auch auf den Menschen übertragen lassen, untersuchten die Wissenschaftler die Daten von Patienten, die mit therapeutischen Melanomimpfstoffen behandelt wurden. Tatsächlich reagierten ihre Melanom-spezifischen T-Lymphozyten - ein wichtiger Bestandteil der Immunaktivierung - besser auf Behandlungen am frühen Morgen, was dem menschlichen zirkadianen Profil entspricht, das im Vergleich zu den nachtaktiven Mäusen umgekehrt ist. ’Das ist sehr ermutigend, aber es handelt sich nur um eine retrospektive Untersuchung an einer kleinen Gruppe von zehn Personen’, betont Christoph Scheiermann.

Die Forscher/innen wollen diese ersten Erkenntnisse nun in vorklinischen Studien bestätigen und verfeinern. Doch allein die Vorstellung, dass eine Behandlung je nach Tageszeit stärker wirken könnte, eröffnet erstaunliche Perspektiven.

7. Dez. 2022