Identifizierung von Tumor-Antigen spezifischen T Zellrezeptoren zur CRISPR/Cas9 orthotopisch vs. Retrovirus-vermittelten Transduktion zur Generierung hoch-effizienter T Zellantworten gegen das Ewing Sarkom

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Uwe Thiel
• Fachliche Zuordnung: Kinder- und Jugendmedizin ; Hämatologie, Onkologie ; Immunologie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 501830041

Kinder und Jugendliche mit fortgeschrittenen Sarkomen haben eine schlechte Prognose. Für diese Patienten besteht daher die dringende Notwendigkeit der Entwicklung innovativer Therapieansätze. Den Erfolgen in der Immuntherapie von soliden Tumoren mit hoher somatischer Mutationslast, steht die geringe Immunogenität pädiatrischer Tumoren wie das Ewing Sarkom (EwS) entgegen. Die Rolle der allogenen Stammzelltransplantation als immuntherapeutischer Ansatz gegen das ES ist Gegenstand der Forschung. Unsere Arbeitsgruppe konnte zeigen, dass die Infusion von Spender-T-Zellen in manchen pädiatrischen Sarkompatienten mit einer Kontrolle des Tumorwachstums assoziiert war. Der Einsatz unspezifischer Spender-T-Zellen ist jedoch mit dem hohen Risiko einer potentiell lebensgefährlichen Spender-gegen-Wirt-Reaktion assoziiert. Wie entwickelten daher einen tumor-spezifischen Ansatz, indem wir T-Zellantworten gegen ES-assoziierte Antigene induzierten. Grundlage dieses Ansatzes war die Identifizierung ES-Peptid/allorestringierter T-Zellrezeptoren im HLA-A2 Kontext sowie deren Klonierung und retrovirale Insertion in Spender T-Zellen. Wir bevorzugten hierbei Antigene aus Genprodukten welche für die Homöostase des ES essentiell sind. Diese T-Zellen erzeugten in vitro und im präklinischen Mausmodell spezifische Antitumor-Antworten. Der adoptive Transfer in Patienten mit metastasierten Ewing Sarkomen wurde trotz hoher Zellzahlen von bis zu 107 CD8+ T-Zellen/kg Körpergewicht gut vertragen und war bei mindestens einem Patienten mit einem Rückgang von Metastasen assoziiert. Die transferierten T-Zellen infiltrierten bei diesem Patienten das befallene Knochenmark und zeigten eine lange Persistenz im peripheren Blut (Thiel et al 2017). Die Arbeitsgruppe um Prof. Dirk Busch (Klinikum rechts der Isar, Technische Universität München) zeigte deutlich verbesserte T-Zellantworten nach CRISPR/Cas9 vermittelter non-viraler orthotoper T-Zellrezeptor-Transduktion nach knockout des endogenen T-Zellrezeptors in Zielzellen gegenüber retroviral vermittelter T-Zellrezeptortransduktion ohne vorherigen knock-out. Diese Technologie ist möglicherweise nicht nur bei pädiatrischen Sarkomen, sondern auch bei anderen (pädiatrischen) Tumorerkrankungen der Schlüssel für eine wirkungsvolle Immuntherapie.Im vorliegenden Projekt sollen die folgenden translationalen Ziele erreicht werden:1. Identifizierung von EwS-assoziierten Ziel-Antigenen, welche idealerweise auch auf anderen Tumorentitäten präsentiert werden. Diese Antigene werden in vitro und im (humanisierten) Mausmodell auf ihre therapeutische Relevanz evaluiert.2. Verbesserung der T-Zellvermittelten Antitumorantworten mittels innovativer Technologien (CRISPR/Cas9 vs. retroviral vermittelte Transduktion)3. Präklinische Vorbereitung translationaler immuntherapeutischer Ansätze die nach Abschluss des Projekts in Phase I/II Studien den Weg in die Behandlung von Kindern und Jugendlichen mit fortgeschrittener Krebserkrankung finden sollen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen