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Immunzellen beim Gefecht gegen Krebs zuschauen
Erstmals ist es möglich, Immunzellen live dabei zuzuschauen, wie sie Krebszellen finden, binden, stressen und töten. Möglich macht es ein Test, welcher von einem Spin-off der Eidgenössisch Technischen Hochschule (ETH) Lausanne (EPFL) entwickelt wurde. Er hilft insbesondere bei der Medikamentenentwicklung.
Mit dem Live T Cell Assay der Firma Nanolive können Wissenschaftler das Verhalten von T-Zellen in Echtzeit beobachten und eine quantitative Analyse zahlreicher Zelleigenschaften erstellen. Dieser Assay soll eine schlüsselfertige Lösung für die Bewertung von Immuntherapie-Kandidaten der nächsten Generation sein. Durch die Kombination der Holotomografie mit künstlicher Intelligenz und fortschrittlichen Computer-Vision-Techniken kann das System T-Zellen von Krebszellen unterscheiden, ohne dass Marker benötigt werden.
"Unsere Algorithmen sind in der Lage, all diese Parameter zu sortieren und Daten über die verschiedenen Phasen der Zellinteraktion zu extrahieren, von der Erkennung von Bindungs- und Stressreaktionen in den Krebszellen bis hin zu dem Moment, in dem sie schließlich abgetötet werden", sagte Mathieu Frechin, Leiter der Abteilung Künstliche Intelligenz für Quantitative Biologie bei Nanolive. "Wir haben sogar gesehen, dass einige T-Zellen als rücksichtslose Serienkiller agieren!"
Der Test versetzt Arzneimittelentwickler in die Lage, schnell viele verschiedene Medikamentenkandidaten an Krebszellen zu testen, um herauszufinden, welche am besten wirken. Mehrere Wirkstoffkandidaten können gleichzeitig unter optimalen Versuchsbedingungen getestet werden.
Darüber hinaus ermöglicht das System den Wissenschaftern, Phänomene aufzudecken, die unmöglich zu beobachten wären, wenn die Zellen immobilisiert werden müssten.
"Dies ist das erste Mal, dass wir in der Lage sind, den Tötungsprozess von T-Zellen in In-vitro-Tests so gut zu beobachten", freute sich Valery Moine, Leiterin der Pharmakologieeinheit Light Chain Bioscience.
"Wir können auch zusätzliche Schlüsselparameter wie die T-Zellabtötungsrate und die durchschnittliche Anzahl der von einer T-Zelle abgetöteten Krebszellen extrahieren, was sehr wichtig ist, da diese Art von Parametern mit herkömmlichen Methoden nicht leicht zu ermitteln sind".
Durch das Verfahren sind auch weniger In-vivo-Tests nötig. Der Test ermöglicht den Wissenschaftlern, bereits in den ersten Phasen der Arzneimittelentdeckung vollständig zu charakterisieren, wie spezifische chemische Verbindungen die Interaktion zwischen T-Zellen und Krebszellen beeinflussen. Da die Technik von Nanolive nicht invasiv ist, können die wertvollen Proben von Patienten für nachgeschaltete Anwendungen wie Zelltherapie oder personalisierte Medizin wiederverwendet werden.
