Mathematische Rekonstruktion und Modellierung der CAR T-Zell Verteilung in vivo in einem Tumormodell (TraCar)

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Description

Krebstherapien, wie Bestrahlung oder Chemotherapie, liefern häufig nur unzureichende Behandlungserfolge, so dass der Bedarf an neuartigen Therapiestrategien groß ist. Immuntherapien verwenden das körpereigene Immunsystem, um die Krebszellen zu erkennen und zu bekämpfen. Dem Patienten werden hierzu Abwehrzellen (T-Zellen) entnommen und diese werden genetisch verändert, sodass sie in der Lage sind, Krebszellen zu erkennen. Die so modifizierten "CAR T-Zellen" werden angereichert und dem Patienten zurückgegeben (transfundiert). Für T-Zell-Therapien besteht in zweierlei Hinsicht Forschungsbedarf: Spezifizität: Die CAR T-Zellen werden auf bestimmte Erkennungsmerkmale (sogenannte Antigene) der Tumorzellen abgerichtet. Allerdings treten diese Antigene teilweise auch bei gesunden Zellen auf, sodass die CAR T-Zellen auch gesunde Zellen angreifen, was zu unerwünschten Nebenwirkungen führt. Um dies zu verhindern, müssen spezifischere Antigene gefunden bzw. Methoden erforscht werden, eine spezifischere Aktivierung der CAR T-Zellen zu erreichen. Eine Idee besteht hier z.B. in der Kombination mehrerer Antigene. Solide Tumoren: Während CAR T-Zelltherapien bei Leukämien (Blutkrebs) schon vielversprechende Erfolge zeigen, ist dies bei soliden Tumoren noch nicht der Fall. Der Grund wird in der Mikroumgebung solider Tumoren vermutet, wo verschiedene Barrieren ein effektives Eindringen der Immunzellen verhindern. Bis heute ist die Verteilung und die Aktivität der transfundierten Zellen im Körper und im Tumor nur unzureichend bekannt. Das Ziel dieses Projektes ist es, CAR T-Zellen im Körper mittels nicht-invasiver Bildgebungsverfahren wie PET/SPECT zu beobachten. Hierzu nutzen wir ein Tumormodell in der Maus. CAR T-Zellen werden mit nuklearmedizinischen Tracern markiert und ihre Verteilung und Aktivität wird in der Maus beobachtet.