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Wie Osteoporose-Medikamente Killerzellen mobilisieren

Die Wechselwirkungen des menschlichen Immunsystems mit Tumoren stehen seit vielen Jahren im Fokus der Immuntherapieforschung der Universitätsklinik für Urologie (Direktor: Univ.-Prof. Wolfgang Johannes Horninger). In ihrer aktuellsten Arbeit berichtet die Arbeitsgruppe um Prof. Martin Thurnher in der renommierten Fachzeitschrift The Journal of Immunology darüber, wie etablierte Medikamente Tumorabwehr-spezifische Killerzellen aktivieren können.

Aminobisphosphonate - eine Medikamentengruppe, die den Mevalonat-Stoffwechsel hemmt - werden für diagnostische und therapeutische Zwecke bei Knochen- und Kalziumstoffwechselkrankheiten und darüber hinaus auch in der Behandlung von Knochenmetastasen eingesetzt. Die Bedeutung des Mevalonat-Stoffwechsels in der Tumorbiologie und Tumorimmunologie wurde von Prof. Thurnher,  Oliver Nussbaumer, MSc und Georg Grünbacher bereits in einem Übersichtsartikel zusammengefasst, der im Magazin BBA - Molecular and Cell Biology of Lipids erschienen ist. Zudem berichteten die Wissenschafter bereits vor zwei Jahren im Fachjournal Blood, dass bereits erprobte Bisphosphonate unter entsprechenden Umständen auch natürliche Killerzellen (NK-Zellen) des menschlichen Immunsystems aktivieren können.

Aktivierung spezifischer T-Lymphozyten

In ihrer aktuellen Forschungsarbeit beschreiben die Autoren, allen voran Oliver Nussbaumer, wie genau Aminobisphosphonate γδ (Gammadelta) T-Lymphozyten aktivieren können. Diese T-Lymphozyten erkennen gestresstes Gewebe, wie etwa Tumoren. Den γδ T-Zellen - selbst Teil der angeborenen Immunität - wird mittlerweile eine wichtige Rolle in der immunologischen Stressüberwachung zugeschrieben. Aminobisphosphonate hemmen den Mevalonatweg und bewirken dadurch die Anhäufung von Isopentenylpyrophosphat (IPP), das von den γδ T-Zellen antigenspezifisch erkannt wird. Wenn dann gleichzeitig die Interleukine IL-18 und IL-2 vorhanden sind, kommt es zur Aktivierung und massiven Vermehrung der γδ T-Zellen. Auf diese Weise können γδ T-Zellen aus kleinen Blut- oder Gewebeproben für klinische Zwecke verfügbar gemacht werden.

Die Forschungsarbeiten entstanden im Rahmen des K1 Zentrums Oncotyrol, wo die Arbeitsgruppe von Prof. Thurnher und die Arbeitsgruppe von Prof. Nikolaus Romani (Univ.-Klinik für Dermatologie und Venerologie) gemeinsam die Cell Therapy Unit (CTU) bilden und an der Entwicklung von Immuntherapien gegen Krebs arbeiten.

Oliver Nussbaumer, der Erstautor der beiden Originalarbeiten, wechselt nach seiner erfolgreichen Dissertation, die ihm neben den erstklassig referierten Publikationen auch den Sanofi-Preis 2012 bzw. den  Eduard-Wallnöfer-Preis 2011 (gemeinsam mit Georg Grünbacher) eingebracht hat, ans Kings College in London in die Arbeitsgruppe von Prof. Adrian Hayday.

Links:

 Essential Requirements of Zoledronate-Induced Cytokine and γδ T Cell Proliferative Responses. Oliver Nussbaumer, Georg Gruenbacher, Hubert Gander, Juliana Komuczki, Andrea Rahm and Martin Thurnher. The Journal of Immunology 2013, published online before print June 21, 2013.
http://dx.doi.org/10.4049/jimmunol.1300603

Regulation of mevalonate metabolism in cancer and immune cells.Thurnher M, Gruenbacher G, Nussbaumer O. Biochim Biophys Acta. 2013; 1831:1009-15. Epub 2013 Mar 21. (IF: 5.269)
http://dx.doi.org/10.1016/j.bbalip.2013.03.003  

DC-like cell-dependent activation of human natural killer cells by the bisphosphonate zoledronic acid is regulated by gammadelta T lymphocytes. Nussbaumer O, G Gruenbacher, H Gander, and M Thurnher. 2011. Blood 2011; 118:2743-51. Epub 2011 Jun 14. (IF: 9.898)
http://dx.doi.org/10.1182/blood-2011-01-328526

Univ.-Klinik für Urologie
https://www.i-med.ac.at/patienten/ukl_urologie.html

Labor Prof. Thurnher
http://www.uro-innsbruck.at/immuno/

Hayday Lab
http://rg.kcl.ac.uk/staffprofiles/staffprofile.php?pid=1494

Cell Therapy Unit
http://www.oncotyrol.at/forschung/forschungsprojekte/area-3-innovative-therapies/231-cell-therapy-unit/

Laboratory for Research on Langerhans Cells
http://www.langerhanscell.com/Main110712/Welcome.html

 Archiv: Sanofi-Preis 2012 geht an drei junge ForscherInnen der Medizinischen Universität Innsbruck
https://www.i-med.ac.at/mypoint/news/666089.html

 Archiv: Eduard-Wallnöfer-Preis für Georg Grünbacher und Oliver Nussbaumer
https://www.i-med.ac.at/mypoint/news/648579.html