Zirkadiane Rhythmen könnten zur Verbesserung der Wirksamkeit der Krebsimmuntherapie eingesetzt werden
Zuletzt überprüft: 14.06.2024
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Ein interdisziplinäres Forscherteam der University of California, Irvine, hat herausgefunden, dass zirkadiane Rhythmen, ein biologischer Regulator, der die täglichen Rhythmen physiologischer Prozesse, einschließlich Immunfunktionen, steuert, genutzt werden können, um die Wirksamkeit der Krebsimmuntherapie mithilfe von Checkpoint-Inhibitoren zu verbessern. Diese Inhibitoren blockieren verschiedene Proteine, die verhindern, dass sie sich an Tumorzellen binden, wodurch die T-Zellen des Immunsystems den Tumor zerstören können.
Die in Nature Immunology veröffentlichte Studie vertieft das Verständnis der komplexen Zusammenhänge zwischen zirkadianen Rhythmen, Immunregulation und Tumorentwicklung und zeigt, dass ein therapeutischer Ansatz, der den Zeitpunkt der Verabreichung von Medikamenten je nach individuellem zirkadianen Rhythmus optimiert, neue Möglichkeiten für Prävention und Behandlung eröffnet.
„Störungen des inneren biologischen Rhythmus sind ein integraler Bestandteil der modernen Gesellschaft und können zur Zunahme verschiedener Krebsarten beitragen. Wir haben festgestellt, dass eine ordnungsgemäße Regulierung der zirkadianen Rhythmen erforderlich ist, um Entzündungen zu unterdrücken und die maximale Funktion des Immunsystems zu unterstützen“, sagte die Hauptautorin der Studie, Selma Masri, außerordentliche Professorin für biologische Chemie an der University of California in Irvine. „Das Verständnis, wie Störungen der zirkadianen Rhythmen zum Fortschreiten der Krankheit beitragen, kann zu Verhaltensänderungen führen, um das Krebsrisiko zu senken.“
Das Team verwendete fortschrittliche Single-Core-RNA-Sequenzierungstechniken in einem genetischen Modell von Darmkrebs und identifizierte zirkadiane rhythmusabhängige Veränderungen, die die Anzahl der myeloiden Zellen steuern, die die T-Zell-Aktivierung unterdrücken. Sie fanden heraus, dass eine Störung des intrinsischen biologischen Rhythmus in den Epithelzellen, die den Darm auskleiden, die Zytokinsekretion verändert, was zu verstärkten Entzündungen, einer erhöhten Anzahl immunsuppressiver myeloider Zellen und Krebsprogression führt.
Diese Erkenntnisse zeigten, dass die Verabreichung einer Immuntherapie zu Tageszeiten, an denen die Anzahl immunsuppressiver myeloider Zellen am höchsten ist, die Wirksamkeit der Checkpoint-Blockade bei der Behandlung solider Tumore deutlich erhöht.
„Wenn wir unser Verständnis des grundlegenden Mechanismus der zirkadianen Immunregulierung vertiefen, werden wir in der Lage sein, die Kraft der natürlichen Rhythmen des Körpers zu nutzen, um Krebs zu bekämpfen und personalisiertere und wirksamere Behandlungsstrategien zu entwickeln“, sagte die leitende Studienautorin Brigitte Fortin, eine Doktorandin der Abteilung. In Biochemie von der University of California in Irvine.
Obwohl diese Studie einen bedeutenden Fortschritt bei der Definition der zirkadianen Kontrolle der Antitumorimmunität darstellt, ist das Team der Ansicht, dass sich zukünftige Forschung auf die Untersuchung zusätzlicher Faktoren und Zelltypen konzentrieren sollte, die die Reaktion auf eine Checkpoint-Inhibitor-Therapie als Funktion der Tageszeit beeinflussen. p>
Zum Team gehörten auch Doktoranden und Lehrkräfte der University of California Irvine School of Medicine aus den Abteilungen für Biochemie, Physiologie und Biophysik, Chirurgie und Medizin.