CCC Forschungsgrants: Über die Idee das Immunsystem durch Bestrahlung im Kampf gegen Darmkrebs aufzurüsten

Tumoren bestehen nicht nur aus Tumorzellen, sondern auch aus tumorinfiltrierenden Zellen des Immunsystems. Speziell Makrophagen (Fresszellen) fallen dadurch auf, dass sie das Tumorgeschehen sowohl begünstigen als auch hemmen können. Victoria Stary, Universitätsklinik für Chirurgie der MedUni Wien und des AKH Wien sowie Mitglied des Comprehensive Cancer Center der beiden Einrichtungen, prüft nun in Zelllinien und 3-D-Modellen, ob man bei Darmkrebs Makrophagen so bestrahlen kann, dass sie eine antitumorale Wirkung entfalten und welche Mechanismen beteiligt sein könnten.

Makrophagen zählen zu den Leukozyten und sind somit Zellen des Immunsystems. Sie sind sehr heterogen, unterscheiden sich also in Form und Funktion beträchtlich, und können sich zudem verändern. Victoria Stary und ihr Team setzen sich mit der Rolle von Makrophagen im Tumorgeschehen auseinander und konnten in einer früheren Arbeit bereits zeigen, dass gewisse Makrophagen immunsuppressiv wirken, dem Tumor also helfen, nicht vom Immunsystem erkannt zu werden. Zusätzlich wies das Forschungsteam nach, dass Makrophagen durch Bestrahlung ihre Funktion ändern und zur Rückbildung des Tumors führen können. Damit hat die Bestrahlung nicht nur einen direkten Effekt auf Tumorzellen, sondern wirkt auch indirekt über eine Beeinflussung von Immunzellen.

Stary: „In unserem Projekt möchten wir klären, ob man Makrophagen durch Bestrahlung ganz gezielt so verändern kann, dass sie antitumoral wirken. Und natürlich interessieren uns auch die genauen Mechanismen, die das bewirken, um sie exakt reproduzieren zu können.“

Die ForscherInnen nutzen für Ihre Untersuchungen Makrophagen, die sie aus Tumormaterial isoliert haben und bestrahlen sie in einem ersten Schritt im Reagenzglas. Hier wird geprüft, wie die Zellen kommunizieren und welche Botenstoffe dabei zum Einsatz kommen. So kann geklärt werden, wie die Bestrahlung die Zell-Zell-Kommunikation beeinflusst. Im nächsten Schritt werden die veränderten Zellen in 3-D-Modelle von Kolorektalkarzinomen eingebracht und die Interaktion zwischen den veränderten Makrophagen und den Tumorzellen geprüft.

Stary: „Das vorliegende Projekt ist ein klassisches Beispiel für eine interdisziplinäre, translationale Arbeit. Der Ansatz ist sehr grundlagenwissenschaftlich, fokussiert aber auf die klinische Anwendbarkeit. Darüber hinaus gibt es Kooperationen mit anderen Fachgebieten. So unterstützt uns das Institut für Medizinische Genetik der MedUni Wien beim Erstellen der 3-D-Modelle.“

Über Victoria Stary
Victoria Stary studierte an der Charité Berlin Humanmedizin und schloss ihr Studium dort im September 2015 ab. Bereits während ihrer Grundausbildung absolvierte sie einen Forschungsaufenthalt an der Harvard Medical School in Boston, USA. Seit Februar 2015 ist sie an der Universitätsklinik für Chirurgie der MedUni Wien und des AKH Wien tätig. Ihr Interesse für translationale Forschung wurde bereits an der Charité Berlin geweckt, wo sie an der Klinik für Allgemein- Viszeral- und Gefäßchirurgie wissenschaftlich arbeitetet, und führte sie über die Universitätsklinik für Dermatologie und Venerologie der MedUni Wien und des AKH Wien an ihren aktuellen Arbeitsplatz an der Universitätsklinik für Chirurgie der MedUni Wien und des AKH Wien, wo sie auch ihre Facharztausbildung absolviert.
Stary konnte bereits zahlreiche Grants und Stipendien im In- und Ausland einwerben, ist Erst- und Ko-Autorin mehrerer wissenschaftlichen Publikationen und beteiligte sich als Sprecherin an Fachkongressen im In- und Ausland.

Titel des Forschungsprojekts:
“Tumor-associated macrophages in the context of the leukocytic infiltration in irradiated human rectal cancer and 3D co-culture models”