Ein Forschungsteam der Technischen Universität München (TUM) hat ein neues Verfahren entwickelt, um manipulierte Immunzellen im Körper sichtbar zu machen. Dies soll das Verständnis von Zelltherapien wie der CAR-T-Zell-Therapie verbessern und zukünftige Behandlungen sicherer machen.

Das Prinzip: Vereinfacht gesagt, wird in die modifizierten Immunzellen ein zweiter künstlicher Rezeptor eingebaut. Sichtbar werden die Zellen dann mithilfe von PET-Bildgebung und einem speziell entwickelten ungefährlichen radioaktiven „Kontrastmittel“. Spritzt man diesen sogenannten Radioliganden in den Körper, bindet er ausschließlich an die manipulierten Zellen und ihre Nachkommen und macht sie so sichtbar.

Die Grundlage des Verfahrens sind künstliche Proteine mit zielgerichteten Bindeeigenschaften, sogenannte Anticaline. Diese werden seit den 1990er Jahren von Arne Skerra, Professor für Biologische Chemie an der TUM, und ein Pionier auf dem Gebiet des Protein-Designs, entwickelt. Aus diesen Arbeiten resultierte ein Anticalin, das den Liganden DTPA bindet und nun als Teil eines Zelloberflächenrezeptors nutzbar gemacht wurde. Ein Team um Wolfgang Weber, Professor für Nuklearmedizin am TUM Klinikum, hat auf dieser Grundlage ein künstliches Gen in Zellen eingebaut, das dazu führt, dass diese an ihrer Oberfläche den Anticalin-Rezeptor „DTPA-R“ bilden. An der Spitze des Projektes standen Volker Morath und Katja Fritschle aus der Nuklearmedizin, die zusammen mit dem Team auch den passenden Radioliganden entwickelten. Gemeinsam mit Immuntherapie-Experte Dirk Busch, Professor für Medizinische Mikrobiologie, Immunologie und Hygiene der TUM, wurde das Verfahren mit CAR-T-Zellen erprobt.

Auf diese Weise konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in Versuchen mit Mäusen beispielsweise sichtbar machen, dass die Zellen tatsächlich in das betroffene erkrankte Gewebe wanderten und sich dort teilen. Sie konnten auch zeigen, dass der Radioligand schnell über die Nieren ausgeschieden wird, ausschließlich an Zellen mit dem künstlichen Rezeptor bindet und nicht mit anderen Vorgängen im Körper interferiert. Mehr noch: die Studie zeigte, dass auf diese Weise auch Gentherapien überwacht werden können, bei denen Viren als Werkzeug dienen, um Erbinformationen in Zellen zu verändern.

Original Paper:

Volker Morath, Katja Fritschle et al. „PET-based tracking of CAR T cells and viral gene transfer using a cell surface reporter that binds to lanthanide complexes”. Nature Biomedical Engineering (2025). DOI: 10.1038/s41551-025-01415-7

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Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

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