Entwicklung von adoptiven T-Zelltherapien gegen Peptid-MHC Antigene des Ewing Sarkoms auf Basis von nicht-viraler Modifikation

• Antragsteller: Dr. Maximilian Koch
• Fachliche Zuordnung: Kinder- und Jugendmedizin ; Hämatologie, Onkologie ; Immunologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 551714776

Zelluläre Immuntherapien nutzen modifizierte lebende Immunzellen anstelle von synthetischen Medikamenten und sind eine neuartige Art der Behandlung, die bisher beeindruckende Ergebnisse erzielt hat. Ihre erfolgreichen Anwendungen werden kontinuierlich erweitert und verbessern die Prognose vieler Krankheiten. Für andere bösartige Erkrankungen, wie den kindliche Knochenkrebs Ewing-Sarkom, ist die Sterblichkeitsraten trotz des intensiven Einsatzes traditioneller Behandlungen wie Operation, Strahlentherapie und Chemotherapie relativ schlecht. Darüber hinaus sind die aktuellen Herstellungsprinzipien von zellulären Immuntherapien teuer und weißen grundlegenden konzeptionellen Schwächen, was große Hürden für die Durchführung neuer klinischer Studien und für eine breite Anwendung darstellt. In dem vorgelegten Arbeitsprogramm möchte ich eine zelluläre Immuntherapie mittels virusfreier Herstellung kreieren, welche ein bereits identifiziertes Epitop des intrazelluläre cancer-testis antigen lipase member I (LIPI) Protein vom Ewing Sarkom attackiert. Das letztendliche resultierende Produkt wird in umfangreichen in-vitro sowie in-vivo orthotopen NSG-Xenotransplantationsmodellen getestet worden sein und wird daher bereit für klinische Studien sein. Da das Epitop Restriktion zu Histokompatibilitätsmolekül aufweist, wird zunächst ein vom Gastgeberlabor bereits identifizierter LIPI-spezifischer T-Zell-Rezeptor (TZR) aus dem naiven Repertoire von gesunden Spendern als Antigenrezeptor genutzt. Ich werde eine neuartige, nicht-virale Methode auf Basis von Homologie-unabhängiger gezielter Integration mit Nanoplasmid DNA entwickeln, mit der man den Antigenrezeptor in den TZR-Genlokus der Zielzelle integriert und dieser somit physiologische Expressionsmuster aufweist. Die Effektorfunktion der modifizierten T-Zellen werden mit Produkten herkömmlicher lentiviraler Methoden verglichen, deren zufällige Integration relevante Nachteile mit sich bringt, sowie mit Produkten des orthotopen TCR-Ersatzes, der eine unzureichende Effizienz aufweist. Außerdem werde ich einen TZR-imitierenden chimären Antigenrezeptor auf Basis von variablen Einzelkettenfragmenten mit möglicherweise erhöhter Affinität zu LIPI als TZRs, welche die Negative Selektion im Thymus durchlaufen haben, entwickeln. Ich bin überzeugt, dass diese Arbeit das Gebiet der Zelltherapie im Allgemeinen vorantreiben wird und speziell neue Behandlungsmöglichkeiten für Patienten mit rezidivierendem und refraktärem Ewing Sarkom bieten wird.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeberin: Professorin Dr. Sabine Heitzeneder