CRISPR für die Immuntherapie

Normalerweise werden genetisch kompromittierte Zellen, die die Proliferations-Checkpoints umgangen haben, vom Immunsystem identifiziert und eliminiert. Wenn dieses System zusammenbricht oder umgangen wird, können diese onkogenen Zellen überleben und gedeihen, was zu Krebs führt. Die Immuntherapie ist ein wissenschaftliches Feld, das versucht, die Beziehung zwischen Immunsystem und Krebszellen zu verstehen, um natürliche Immunmechanismen zur Bekämpfung der Krankheit nutzbar zu machen und diese zu verstärken.

Aktuelle immuntherapeutische Strategien können grob in drei große Kategorien unterteilt werden: zellbasiert, Rezeptor-/Pathway-basiert und Wirkstoff-basiert. Zellbasierte Strategien, wie der adoptive Zelltransfer, verfolgen das Ziel, die Effizienz der Immunzellen zu verbessern. Dies kann durch Erhöhen der Zellfunktion, durch gezielteres Targeting der Zellen oder einfach durch Erhöhen der Anzahl der vorhandenen Zellen erreicht werden. Alternativ dazu verwenden Rezeptor- und Pathway-basierte Strategien exogene Mittel, um Mechanismen zu behindern, die für das Überleben von Krebszellen entscheidend sind. Zum Beispiel können Krebszellen T-Zellen durch PD-1-/PD-L1-Bindung inaktivieren, wodurch der Immunerkennung und das immunvermittelte Abtöten vermieden werden. Checkpoint-Inhibitoren sind Moleküle, die speziell dazu entworfen wurden, diese Wechselwirkung zu antagonisieren und somit die fortgesetzte Funktion der Immunzellen zu erleichtern. Schließlich zielen Wirkstoff-basierte Strategien, wie die Antikörpertherapie, direkt auf Krebszellen mit zytotoxischen Nutzlasten ab. Diese Mittel sind so konzipiert, dass sie nur mit Krebszellen in Wechselwirkung treten, um ihre tödliche Ladung nicht an gesunde Wirtszellen abzugeben.

Gentechnik kann für all diese Ansätze eine wichtige und wertvolle Komponente sein. Genmodifizierung zum Beispiel kann verwendet werden, um Rezeptor-Expressionslevel für Rezeptor-basierte Strategien zu modulieren, die Produktion von bestimmten Molekülen für Wirkstoff-basierte Strategien zu induzieren oder sogar zelluläre Phänotypen für zellbasierte Strategien zu ändern.
CRISPR für das Immuntherapie Cas Protein
Die Entdeckung des CRISPR-Cas-Systems hat die Gentechnik revolutioniert. CRISPR-Systeme (Clustered Regulary Interspaced Short Palindromic Repeats) spalten doppelsträngige DNA und lösen einen Reparaturmechanismus des Wirts aus, der das Gen durch Einführung von Insertions- /Deletionsmutationen an der Spaltstelle inaktivieren kann. Der wahre Nutzen von CRISPR besteht jedoch darin, dass diese Spaltung unter Verwendung von Leit-RNAs gesteuert werden kann, was es Wissenschaftlern ermöglicht, spezifische Gene von Interesse zu inaktivieren. Darüber hinaus können Wissenschaftler Mustersequenzen für die Insertion an der Spaltstelle einführen, was es CRISPR ermöglicht, sowohl Funktionsverlust- als auch Funktionsgewinn-Experimente zu ermöglichen.

Natürlicherweise hat die CRISPR-gesteuerte Gen-Modifizierung ein enormes Potenzial für die Immuntherapieforschung. Sie ist in der Lage, große Panels zu screenen, um Schlüsselgene für die Funktion des Immunsystems und die Antikrebsaktivität zu identifizieren. Mit höherer Effizienz als herkömmliche Transfektions- und Transduktionsmethoden kann CRISPR die Produktion von maßgeschneiderten Zellen, wie z. B. derCAR-T-Zellen, ermöglichen. Das CRISPR-System kann sogar direkt in immuntherapeutischen Ansätzen eingesetzt werden. Es kann in Krebszellen eingeführt werden, um die Immunumgehung zu verhindern, indem die Gene, die für die Codierung von Immunevasionsrezeptoren verantwortlich sind, deaktiviert werden oder sogar Krebszellen direkt getötet werden, indem die für die Zellteilung erforderlichen Gene inaktiviert werden.

Angesichts dessen, dass CRISPR erst seit relativ kurzer Zeit bekannt ist, überrascht es nicht, dass die CRISPR-gestützte Krebsforschung noch in den Kinderschuhen steckt. Die CRISPR-System-Genmodifizierung bietet jedoch ein außerordentliches Potenzial für die Entwicklung potenterer, effizienterer und weniger invasiver Methoden zur Krebsbekämpfung.

Für weitere Informationen darüber, wie CRISPR in der Immuntherapie eingesetzt werden kann, schauen Sie sich bitte das kurze folgende Video an.

Einführung und Überblick zu CRISPR - Video

 

Ressourcen und Immuntherapie - Dokumentation

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