8. Thema: Effektive Behandlung von Krebs durch die Anwendung von Immuntherapien, welche die Komponenten des Immunsystems modulieren

Betreuer:
Ikra Yildiz, Isabell Keil
Animal Models and Imaging Unit, Translationale Onkologie an der Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz gGmbH (TRON)

Vorstellung TRON:
TRON ist ein biopharmazeutisches Forschungsinstitut, das neue Diagnostika und Arzneimittel für die Therapie von Krebs und anderen Erkrankungen mit hohem medizinischem Bedarf entwickelt. Der Schwerpunkt von TRON liegt in der Entwicklung neuer Plattformen für personalisierte Therapiekonzepte und Biomarker, und somit in der Überführung grundlagenorientierter Forschung in die Entwicklung neuer Arzneimittel. In der Arbeitsgruppe ‚Animal Models and Imaging‘ werden mit translationalen Forschungsansätzen von Mausmodellen für verschiedene Krebsarten, wie z.B. Hautkrebs (Melanoma), Lungenkrebs (Bronchialkarzinom) und Darmkrebs entwickelt und etabliert. Zur Behandlung dieser Tumore werden dann diverse neuartige Therapieansätze wie Impfstoffe, monoklonale Antikörper, Immuncheckpoint Inhibitoren aber auch Zytokine auf mRNA oder Protein Basis verabreicht. Zuerst im Tiermodell – und dann auf klinischer Ebene – sollen so Konstellationen spezifischer Therapieformen entwickelt werden.

Projektbeschreibung:
Das Immunsystem ist in der Lage den Organismus vor körperfremden Substanzen zu schützen und ist zusätzlich fähig veränderte Körperzellen (Tumorzellen) zu erkennen und zu beseitigen. Die Abwehr läuft in mehreren Schritten ab, an denen unterschiedliche Immunzellen beteiligt sind, die über Botenstoffe (Zytokine) miteinander interagieren. Das Immunsystem besteht aus unterschiedlichen Zelltypen, die verschiedene Funktionen aufweisen. Lymphozyten sind die Hauptzellen des Immunsystem, die sich in drei Zelltypen unterteilen lassen: B-Lymphozyten, T-Lymphozyten und NK- Zellen. Die T-Lymphozyten (CD8 Zytotoxische und CD4 Helfer T- Zellen) spielen eine essentielle Rolle während der Bekämpfung von Tumoren und andere Krankheiten.
Einige Tumorzellen weisen, in ihrem Erbgut Veränderungen auf, sodass man sie dadurch von gesunden Zellen unterscheiden kann. Diese Veränderungen -auch Mutationen genannt- führen zur Produktion von Eiweißen (Proteinen) oder Proteinbruchstücken (Peptide), die in normalen Zustand im Körper nicht vorkommen. Das Immunsystem sollte in der Lage sein, diese fremden Strukturen (Antigene) zu erkennen und gezielt zu bekämpfen. Durch den Kontakt mit tumorspezifischen Antigenen, werden spezifische Immunzellen aktiviert, die fähig sind in das Tumorgewebe einzudringen und den Tumor zu bekämpfen. In den meisten Fällen, reicht eine derartige Immunreaktion nicht aus um den Tumor zu eliminieren. Aus diesem Grund werden Krebsimpfungen (Tumorvakzine) oder Antikörpertherapien eingesetzt, um die Immunantwort zu verbessern und zu verstärken. Anhand der Impfung lernt das Immunsystem ein Tumorantigen schneller zu erkennen und bildet dagegen gerichtete Antikörper und Killerzellen, die Krebszellen bekämpfen.
Schwerpunkt dieses Praktikums ist die Charakterisierung einer ausgelösten, T-Zell basierte Immunreaktion anhand einer spezifischen Krebstherapie. Anhand immunologischer Methoden (Durchflusszytometrie (FACS), Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) etc.) ist es möglich, Immunzellen sowie Zytokine und Antikörper zu identifizieren und somit Rückschlüsse auf die Wirkungsweise der Therapie zu ziehen.

Da die Betreuer größtenteils Englisch sprechen, sind sehr gute Englischkenntnisse notwendig.