Was ist Virotherapie?

Einige Viren können Krebs töten, und Wissenschaftler wissen dies seit über einem Jahrhundert. Erst in den letzten Jahrzehnten haben Fortschritte in der Gentechnik es Viren ermöglicht, eine tragfähige Krebstherapie zu werden. Jetzt arbeiten Forscher auf der ganzen Welt mit diesen krebserregenden Insekten in der Hoffnung, dass die Krebsbehandlung eines Tages viral wird.

Die frühen Tage der Virotherapie

Einige Viren greifen Krebsgewebe lieber an als gesunde, und die onkolytische Virotherapie nutzt diese Tatsache aus. Antikrebsviren töten nicht nur Tumorzellen ab, sondern machen das Immunsystem des Wirts auch auf das Vorhandensein von Krebs aufmerksam.

"Unser Immunsystem hat sich über Jahrtausende entwickelt, um Krankheitserreger sehr gut zu erkennen - sie haben sich nicht entwickelt, um Tumore sehr gut zu erkennen", sagte Dr. Antonio Chiocca, Chef-Neurochirurg und Vorsitzender der Abteilung für Neurochirurgie am Brigham and Women's Hospital in Boston . Chiocca untersucht onkolytische Viren oder Viren, die Krebszellen infizieren und abtöten, die wahrscheinlich bei der Behandlung von Hirntumor eingesetzt werden können.

"Die Idee ist sehr einfach, eine Virusinfektion in den Tumor zu setzen, um das Immunsystem zu alarmieren", sagte er. "Weck es auf, dass dort ein Tumor ist."

Wissenschaftler begannen bereits Ende des 19. Jahrhunderts mit dieser Art der Immuntherapie zu experimentieren, aber in den nächsten 100 Jahren geriet das Feld in Mode und geriet aus der Mode.

In den frühen 1900er Jahren wurde ein Chirurg namens William Coley berühmt für seine Versuche, Krebs zu bekämpfen, indem er Patienten Extraktionen aus infiziertem Gewebe aussetzte. Coley war von dem Konzept begeistert, nachdem er einen Mann getroffen hatte, dessen bösartiger Tumor angesichts einer schweren bakteriellen Infektion verdorrt war. Dies geht aus einer Übersicht im BMJ Postgraduate Medical Journal hervor. Coley begann seine Patienten mit einem Bakterienretter zu infizieren - dem Erysipel-Virus - und entwickelte später einen Impfstoff aus zwei modifizierten Bakterien.

"Coleys Toxine", wie der Impfstoff genannt wurde, wurden zu einer beliebten Behandlung für viele Krebsarten und lösten beim Patienten Fieber, Schüttelfrost und Entzündungen aus. Zahlreiche Fallstudien stützten die Idee, dass Infektionskrankheiten Krebs in Remission versetzen oder vollständig beseitigen könnten, so eine Übersicht in der Zeitschrift Molecular Therapy. Aber mit dem Aufkommen von Strahlentherapie, Chemotherapie und anderen immunsuppressiven Behandlungen verloren aufkommende Virotherapien wie Coleys Toxine an Popularität.

Ein zweiter Ausbruch der Virotherapie

Die Entwicklung von Gewebekultursystemen und Nagetierkrebsmodellen in den 1940er und 1950er Jahren löste laut einer Übersicht in der Zeitschrift Nature Biotechnology ein Wiederaufleben der Virotherapieforschung aus. Ärzte infizierten Hunderte von Krebspatienten in klinischen Studien und setzten sie Mumps, Hepatitis und West-Nil aus. Der Erfolg war zwischen den Versuchen sehr unterschiedlich. Die Tumoren einiger Patienten bildeten sich dramatisch zurück und ihr Leben wurde verlängert. Andere bekämpften die Infektion zu schnell, um ihre Vorteile zu nutzen, während andere Patienten tumorfrei auftraten, später jedoch eher dem Virus selbst als ihrem Krebs zum Opfer fielen.

Die 1980er Jahre leiteten die moderne Ära der onkolytischen Virotherapie ein, und seitdem haben sich die Perspektiven des Fachgebiets verbessert.

"Die molekulare Virologie kam ins Spiel, und die Menschen stellten fest, dass sich bestimmte Viren in Krebszellen besser replizieren als in ihren normalen Gegenstücken", sagte Grant McFadden, Direktor des Biodesign-Zentrums für Immuntherapie, Impfstoffe und Virotherapie an der Arizona State University.

Wenn Zellen krebsartig werden, erhalten sie gefährliche Eigenschaften auf Kosten der nützlichen Eigenschaften, die in gesunden Zellen zu finden sind.

"Krebszellen verlieren allmählich ihre Fähigkeit, sich vor Virusinfektionen zu schützen", sagte er. "Es ist diese 'Achillesferse', die onkolytische Viren ausnutzen."

Mit Hilfe der modernen Gentechnik bemühen sich die Forscher nun, das bestmögliche onkolytische Virus zu entwickeln und das Virus dann mit seiner krebsartigen Erzfeindlichkeit abzugleichen.

Hürden zu überwinden

Das Gebiet der Virotherapie hat sich in den letzten Jahrzehnten erheblich weiterentwickelt, die Forschung bleibt jedoch schwierig.

"Die Herausforderung besteht darin, den richtigen Virus auszuwählen und zu entscheiden, wie er bewaffnet und wie er übertragen werden soll", sagte McFadden. Einige Virotherapien können direkt in ein Tumorbett injiziert werden, wodurch die Lieferung zum Kinderspiel wird. Viele Krebsarten sind jedoch mit einer Nadel schwer zu erreichen, oder sie können über den ganzen Körper verteilt sein. "Dieses Lieferproblem ist eine große Herausforderung", sagte McFadden.

Onkolytische Viren können sich auch in "außer Kontrolle geratene Viren" verwandeln - Viren, die sich nach Verabreichung anpassen oder mit bereits bei einem Patienten vorhandenen humanen Pathogenen rekombinieren und beginnen, gesundes Gewebe wild zu infizieren. Die Forscher halten weiterhin Ausschau nach diesen Ausreißern, aber bisher scheinen onkolytische Viren selbst bei immunsupprimierten Patienten und Tiermodellen sicher zu sein, wie aus einer 2014 in der Zeitschrift Cell Host Microbe veröffentlichten Übersicht hervorgeht.

Antikrebsviren können jetzt so konstruiert werden, dass sie Krebszellen selektiv angreifen, normales Gewebe schonen, das Immunsystem des Wirts erwecken und die Immunsuppression in der Tumormikroumgebung umkehren. Aber Virotherapie ist kein Heilmittel für sich. Untersuchungen legen nahe, dass Virotherapien zur Ergänzung der Chemotherapie, Strahlentherapie oder Immuntherapie dienen.

"Im Allgemeinen bestand das vielversprechendste Behandlungsschema in klinischen Studien darin, die Virotherapie mit einem Immun-Checkpoint-Inhibitor zu kombinieren", sagte Chiocca. Checkpoint-Inhibitoren wirken, indem sie Tumore für Angriffe des Immunsystems anfällig machen. Daher kann die Kombination der Behandlung mit einem onkolytischen Virus die Wirksamkeit erheblich steigern.

Die Zukunft der Krebsbehandlung

Im Jahr 2005 brachte Chinas staatliche Lebensmittel- und Arzneimittelbehörde - heute bekannt als China Food and Drug Administration - die erste onkolytische Virotherapie auf den Markt. H101, im Handel als Oncorin bekannt, ist ein genetisch verändertes Virus, das bevorzugt Tumorzellen angreift und zur Behandlung von Kopf- und Halskrebs eingesetzt wird.

Die Melanombehandlung T-VEC aus einem modifizierten Herpesvirus wurde 2015 zur ersten von der FDA zugelassenen Virotherapie und im folgenden Jahr in Australien und der Europäischen Union zugelassen.

Laut einem Artikel, der dieses Jahr in der Zeitschrift Nature Reviews Clinical Oncology veröffentlicht wurde, sind in den letzten Jahren immer mehr Berichte über vielversprechende Virotherapiekandidaten erschienen.

Antikrebsviren können jetzt aus einst gefährlichen menschlichen Viren wie Masern oder nicht pathogenen Viren hergestellt werden. Sogar einige tierspezifische Viren wurden für die Virotherapie abgehört. Zum Beispiel zielt McFadden darauf ab, ein Virus namens Myxomavirus (MYXV) zu entwickeln, das nur bei Kaninchen vorkommt und für therapeutische Zwecke bei Menschen eingesetzt werden kann.

Während fleißige Wissenschaftler nach starken onkolytischen Viren suchen, scheint das Gebiet der Virotherapie weiter zu expandieren.

Zusätzliche Ressourcen:

• Masern als Krebskämpfer von der Mayo Clinic
• Mehr zu Viren aus der molekularen Zellbiologie
• Was ist Krebs? vom National Cancer Institute