LIH-Studie zeigt, wie Glioblastome das Immunsystem hemmen

Neue Erkenntnisse identifizieren immunologische Signaturen im Blut, die künftig die Entwicklung von Biomarkern und personalisierteren Behandlungen für diesen aggressiven Hirntumor unterstützen könnten

• Neuro-Immunologie Gruppe
• Abteilung für Krebsforschung
• Krebs
• NORLUX-Labor für Neuro-Onkologie
• Multi-omics Data Science Forschung

Forschende am Luxembourg Institute of Health (LIH) haben aufgedeckt, wie Glioblastome, die aggressivste Form von Hirntumor, das Immunsystem des Körpers beeinflussen. Mithilfe von Einzelzelltechnologien identifizierte das Team charakteristische Signaturen von Immunzellen im Blut von Patientinnen und Patienten. Die Ergebnisse liefern neue Erkenntnisse über das Fortschreiten der Erkrankung und eröffnen Perspektiven für zukünftige blutbasierte Biomarker und zielgerichtete Therapien.

Glioblastome sind besonders schwer zu behandeln, da sie eine immunsuppressive Umgebung schaffen, die es dem Tumor ermöglicht, den natürlichen Abwehrmechanismen des Körpers zu entgehen. Obwohl diese Effekte seit Langem bekannt sind, sind die zugrunde liegenden Mechanismen noch weitgehend unverstanden.

Identifizierung einer glioblastomspezifischen Immunsignatur im Blut

In der neuen Studie, die im Journal of Neuroinflammation veröffentlicht wurde, analysierten Forschende des Department of Cancer Research am LIH in Zusammenarbeit mit Klinikerinnen und Klinikern des Centre Hospitalier de Luxembourg (CHL) Blutproben von Patientinnen und Patienten mit Glioblastom. Dabei kombinierten sie Massenzytometrie, Durchflusszytometrie und Einzelzell-RNA-Sequenzierung. Sie stellten fest, dass Monozyten, die eine zentrale Rolle bei der Koordination der Antitumor-Immunantwort spielen, in immunsuppressive Zellen umprogrammiert werden können. Diese können zur Ansammlung von tumorassoziierten Makrophagen im Gehirn beitragen und dadurch das Tumorwachstum und die Umgehung der Immunabwehr fördern. Gleichzeitig waren mehrere andere Populationen von Immunzellen vermindert, was auf eine weitreichende Beeinträchtigung des Immunsystems hindeutet.

Unsere Ergebnisse zeigen, dass das Glioblastom einen charakteristischen Fingerabdruck in zirkulierenden Immunzellen hinterlässt und nicht nur im Tumor selbst. Das Verständnis dieser Veränderungen bringt uns der Entwicklung vollständig nicht-invasiver Biomarker näher, die eines Tages Ärztinnen und Ärzte dabei unterstützen könnten, den Krankheitsverlauf zu überwachen und die Behandlung anhand einer einfachen Blutprobe zu steuern, anstatt auf Hirngewebe angewiesen zu sein,

 sagte der Seniorautor Dr. Alessandro Michelucci, Head of the Neuro-Immunology Group am LIH.

Auf dem Weg zu gezielteren Immuntherapien

Immuntherapien, die das körpereigene Immunsystem zur Bekämpfung von Krebs nutzen, haben die Behandlung mehrerer Krebsarten grundlegend verändert. Bei Glioblastomen waren sie bislang jedoch nur begrenzt erfolgreich. Ein wesentlicher Grund dafür ist die stark immunsuppressive Umgebung, die der Tumor schafft und die Immunzellen daran hindert, eine wirksame Immunantwort aufzubauen.

Indem die Forschenden zeigen, wie Glioblastome Immunzellen im gesamten Körper und nicht nur innerhalb des Tumors verändern, hoffen sie, neue Möglichkeiten zur Überwindung dieser Barrieren zu identifizieren. „Das Verständnis der Mechanismen, die das Immunsystem unterdrücken, ist ein entscheidender Schritt auf dem Weg zu wirksameren Immuntherapien“, sagte Michelucci. „Wenn es uns gelingt, die Signalwege zu identifizieren und letztlich gezielt anzusteuern, die für die Immunfehlfunktion verantwortlich sind, könnten wir möglicherweise die natürliche Antitumorantwort des Körpers wiederherstellen und zukünftige Behandlungen verbessern.“

Zusammenarbeit führt zu Patentanmeldung

Die Studie ist ein bedeutender Erfolg für die biomedizinische Forschungsgemeinschaft in Luxemburg. Sie wurde in Zusammenarbeit mehrerer Forschungsteams am LIH durchgeführt, darunter die Neuro-Immunology Group, das NORLUX Neuro-Oncology laboratory und die Multi-omics Data Science group. Verwendet wurden Proben aus den nationalen Kohorten PRECISION-PDX und HEALTHY BLOOD. In Zusammenarbeit mit Prof. Melin von der University of Umea in Schweden führte das Projekt zudem zu einer Patentanmeldung beim Europäischen Patentamt und unterstreicht damit das Innovationspotenzial der Ergebnisse. Zusammen bilden die Erkenntnisse eine solide Grundlage für die Entwicklung blutbasierter Immunbiomarker, die die Diagnose und Behandlung von Patientinnen und Patienten mit Glioblastom verbessern könnten.

Ausblick

Die Forschenden untersuchen derzeit, ob die entdeckten Immunsignaturen spezifisch für Glioblastome sind oder auch bei anderen Krebsarten und neurologischen Erkrankungen vorkommen. Zudem untersuchen sie, wie diese blutbasierten Immunprofile mit der biologischen Struktur des Tumors selbst zusammenhängen. Ziel ist es, klinisch relevante Biomarker zu identifizieren, die die Diagnose, die Patientenselektion oder die Überwachung der Behandlung unterstützen könnten. Parallel dazu sollen künftige Studien klären, ob bestimmte bei den Patientinnen und Patienten identifizierte Immunmoleküle aktiv zur Tumorprogression beitragen. Dies könnte dazu beitragen, die Mechanismen besser zu verstehen, die das Immunsystem mit dem Glioblastom verbinden, und möglicherweise neue therapeutische Zielstrukturen zu identifizieren.