Zeitschrift für Regenerative Medizin

Zelluläre Therapien

Historisch gesehen waren Bluttransfusionen die erste Art der Zelltherapie. Auch die Knochenmarktransplantation hat sich zu einem etablierten Protokoll entwickelt. Eine Knochenmarktransplantation ist die Behandlung der Wahl für viele Arten von Bluterkrankungen, darunter Anämien, Leukämien, Lymphome und seltene Immunschwächekrankheiten. Der Schlüssel zu einer erfolgreichen Knochenmarktransplantation ist die Identifizierung eines guten „immunologisch passenden“ Spenders, bei dem es sich in der Regel um einen nahen Verwandten, beispielsweise ein Geschwisterkind, handelt. Nachdem eine gute Übereinstimmung zwischen den Zellen des Spenders und des Empfängers gefunden wurde, werden die Knochenmarkszellen des Patienten (Empfängers) durch Chemotherapie oder Bestrahlung zerstört, um im Knochenmark Platz für die neuen Zellen zu schaffen. Nachdem die Knochenmarkszellen des passenden Spenders infundiert wurden, gelangen die sich selbst erneuernden Stammzellen in das Knochenmark und beginnen sich zu vermehren. Sie beginnen auch, Zellen zu produzieren, die zu den verschiedenen Arten von Blutzellen heranreifen. Normalerweise erscheinen innerhalb weniger Wochen normale Mengen an Spenderblutzellen im Kreislauf des Patienten. Leider haben nicht alle Patienten einen guten, immunologisch passenden Spender. Darüber hinaus gelingt es Knochenmarktransplantaten bei bis zu einem Drittel der Patienten möglicherweise nicht, das Knochenmark vollständig zu erneuern, und die Zerstörung des Wirtsknochenmarks kann tödlich sein, insbesondere bei sehr kranken Patienten. Diese Anforderungen und Risiken schränken den Nutzen einer Knochenmarktransplantation für einige Patienten ein. Die Zelltherapie erweitert ihr Repertoire an Zelltypen für die Anwendung.

Zu den Behandlungsstrategien der Zelltherapie gehören die Isolierung und Übertragung spezifischer Stammzellpopulationen, die Verabreichung von Effektorzellen, die Induktion reifer Zellen zu pluripotenten Zellen und die Neuprogrammierung reifer Zellen. Die Verabreichung einer großen Anzahl von Effektorzellen kam Krebspatienten, Transplantationspatienten mit ungelösten Infektionen und Patienten mit chemisch zerstörten Stammzellen im Auge zugute. Beispielsweise können einige Transplantationspatienten Adenovirus- und Cytomegalievirus-Infektionen nicht heilen. In einer kürzlich durchgeführten Phase-I-Studie wurde diesen Patienten eine große Anzahl von T-Zellen verabreicht, die virusinfizierte Zellen abtöten könnten. Viele dieser Patienten heilten ihre Infektionen aus und behielten ihre Immunität gegen diese Viren. Als zweites Beispiel kann die Exposition gegenüber Chemikalien die limbalen Epithelstammzellen des Auges schädigen oder zur Atrophie führen. Ihr Tod verursacht Schmerzen, Lichtempfindlichkeit und trübes Sehen. Die Transplantation limbaler Epithelstammzellen zur Behandlung dieses Mangels ist die erste Zelltherapie für Augenerkrankungen in der klinischen Praxis.

Mehrere Krankheiten profitieren am meisten von Behandlungen, die die Technologien der Gen- und Zelltherapie kombinieren. Beispielsweise leiden einige Patienten an einer schweren kombinierten Immunschwächekrankheit (SCID), haben aber leider keinen geeigneten Knochenmarkspender. Wissenschaftler haben festgestellt, dass Patienten mit SCID ein Defizit im Adenosin-Deaminase-Gen (ADA-SCID) oder in der gemeinsamen Gammakette auf dem X-Chromosom (X-chromosomales SCID) vorliegt. Mehrere Dutzend Patienten wurden mit einem kombinierten Gen- und Zelltherapieansatz behandelt. Die hämatopoetischen Stammzellen jedes Individuums wurden mit einem viralen Vektor behandelt, der eine Kopie des relevanten normalen Gens exprimierte. Nach Selektion und Expansion wurden diese korrigierten Stammzellen an die Patienten zurückgegeben. Bei vielen Patienten ging es besser und sie benötigten weniger exogene Enzyme. Es kam jedoch zu einigen schwerwiegenden unerwünschten Ereignissen, deren Auftreten Anlass zur Entwicklung theoretisch sichererer Vektoren und Protokolle gibt. Der kombinierte Ansatz wird auch in mehreren Krebstherapien verfolgt.