Bei der Krebsimmuntherapie wird das körpereigene Immunsystem eingesetzt, um Krebs zu bekämpfen. Das soll eine genau abgestimmte Behandlung ohne die Nebenwirkungen einer Chemotherapie oder Bestrahlung ermöglichen. Während erste Methoden aus diesem Bereich schon erfolgreich eingesetzt werden, ist vieles noch unklar. Auch die Rolle von sogenannten neutrophilen Granulozyten, kurz Neutrophilen, im Zusammenhang mit Krebs ist noch nicht bekannt.

Neutrophile sind weiße Blutkörperchen. Als solche gehören sie zu den Immunzellen, die bei einer Entzündung als Erstes am Zielort eintreffen und auch in größerer Anzahl in der Umgebung mancher Krebsarten gefunden wurden. Je nach Umgebung können sie eine Entzündung entweder fördern oder hemmen, ihre Wirkung auf Tumorzellen ist ebenfalls noch nicht geklärt.

Einer der Gründe, warum das Verhalten von Neutrophilen im Labor so schwer erforscht werden kann, ist ihre Instabilität. Sie überleben außerhalb des Körpers nur kurz und sind schwer aus einer Probe zu isolieren. Diesem Problem widmete sich Samantha Vanessa Göber in ihrer Masterarbeit.

Göber studierte Molecular Biotechnology an der FH Campus Wien und untersuchte in ihrer Abschlussarbeit Methoden, mit denen sich Neutrophile für die Forschung vorbereiten lassen. Im ersten Schritt ging es darum, Neutrophile aus menschlichem Blut so herauszulösen, dass sie lebensfähig bleiben.

Finetuning mittels Reagenzien

Dazu nützte sie ein klassisches Isolationsprinzip der Zellbiologie, bei dem sich Bestandteile einer Lösung unter vorsichtigem Schleudern ihrer Dichte entsprechend absetzen. Gleichzeitig geschieht mit verschiedenen Reagenzien das Feintuning, um möglichst unbeschadete Neutrophile zu gewinnen.

Die Techniken dafür waren zwar schon bekannt, jedoch wurden anschließend noch die optimalen Bedingungen identifiziert, unter denen Neutrophile möglichst lange überleben. "Das war zwar eher die Vorbereitung, aber trotzdem ein Meilenstein, weil ohne die Isolierung hätte das alles nicht funktioniert", sagt Göber.

Der entscheidende zweite Schritt bestand darin, die isolierten Immunzellen in ein dreidimensionales Zellmodell mit Tumorzellen und anderen Gewebezellen einzufügen. Dabei bilden Eiweiße ein Gerüst, in dem die natürliche Wechselwirkung zwischen Zellen besser beobachtet werden kann als in einer zweidimensionalen Petrischale.

So kann erstmals die krebshemmende oder -fördernde Wirkung von Neutrophilen auf Tumorgewebe in vitro erforscht werden. Im Gegensatz zu bekannten In-vivo-Labormodellen benötigt man dafür keine Versuchstiere und kann flexiblere Experimente durchführen. Daraus könnten sich neue Möglichkeiten der Immuntherapie zur Krebsbehandlung ergeben.

Für diesen wichtigen Beitrag erhielt die 25-Jährige den Würdigungspreis des Wissenschaftsministeriums. Mit diesem Preis werden die 50 besten Diplom- und Masterarbeiten des Jahres aller österreichischen Universitäten und Fachhochschulen ausgezeichnet. (Markus Plank, 10.4.2021)