Ziele

Der neu-konzipierte Plattformbereich Immunonkologie wird die im FCI vorhandenen innovativen Technologien zum Zelltyp-spezifischen Gentransfer nutzen, um neue immuntherapeutische Konzepte zu entwickeln. Dazu gehören die genetische Modifikation von T-Lymphozyten oder Natürlichen Killerzellen (NKs) mit chimären Antigenrezeptoren (CARs) sowie der präzise Transfer immunmodulatorischer Agenzien in das Tumorgewebe.

Die dazu notwendigen Vektorsysteme wurden und werden innerhalb des FCI vom Partner PEI entwickelt. Weltweit führend in der Erzeugung sogenannter Rezeptor-targetierter Vektoren wurden CD4- und CD8-targetierte lentivirale Vektoren erzeugt, welche therapeutische Gene hoch-selektiv mit mehr als 99% Präzision in die jeweiligen Subtypen von T-Lymphozyten einbringen können. Dieser präzise Gentransfer funktioniert nicht nur ex vivo in kultivierten Zellen, sondern auch in vivo, in Mausmodellen, konnte die generelle Machbarkeit des Konzepts nachgewiesen werden. So gelang mit Hilfe solcher Vektoren der proof-of-concept Nachweis für die in vivo Generierung von CAR-T-Zellen. Die Anwendung dieser Vektoren auf neue therapeutische Strategien sowie die Übertragung des Vektorengineering-Konzepts auf AAV-Vektoren und Lipidnanopartikel stehen im Vordergrund laufender Aktivitäten. Dies betrifft ebenso die Analyse der Interaktionen zwischen Tumorzellen und Immunzellen, die häufig ausschlaggebend für eine erfolgreiche Behandlung der Tumorerkrankung sind. Diese sollen auf allen Ebenen von der Transkription, dem Proteom und bis zu Zell-Zell-Interaktionen untersucht und als ein Gesamtbild dargestellt werden. Zusätzlich wird die räumliche Interaktion zwischen Immun- und Tumorzellen stärker in den Fokus rücken.

Ressourcen

Am Paul-Ehrlich-Institut besteht die Infrastruktur zur Erzeugung von lentiviralen Vektoren und AAV-Vektoren für präklinische Anwendungen an Tiermodellen. Durch die kürzlich erfolgte Anschaffung von Nanoassemblern (Spark und Ignite) können nunmehr auch RNA-Lipidnanopartikel (LNPs) für ex vivo und in vivo Anwendungen in unterschiedlichen Maßstäben erzeugt und für Anwendungen im FCI genutzt werden.

Die Ressourcen für das Immunomonitoring sind separat beschrieben, so u.a. die für Transkriptomanalysen im Tumorgewebe vorhandene Infrastruktur.

Mögliches zukünftiges Szenario für die in vivo CAR T-Zellgenerierung. Gezeigt ist links die Infusion von T-Zellspezifischen Vektorpartikeln (lentiviral, AAV oder Lipidnanopartikel) und rechts der selektive Gentransfer in T-Zellen in den Blutgefäßen des Patienten. Modifiziert nach Michels, Ho & Buchholz (2022) Molecular Therapy 30, 2401.

Menschen

Die Technologieplattform 2 Immunonkologie wird geleitet von Christian Buchholz.

Wesentlich verstärkt wird dieser Bereich durch die neu zu rekrutierende W2-Professur und eine Nachwuchsgruppe für  Tumorimmunologie, durch die ein neuer Technologieschwerpunkt im gleichnamigen Bereich etabliert wird.

Für die Immunomonitoring Plattform der FCI-Projekte wurde zusätzlich ein Staff Scientist rekrutiert. Am Vektorengineering arbeitet ein Doktorand.

 

Folgende Wissenschaftler*innen sind an der Technologieplattform 2 beteiligt:

W2-Tumor
Immunologie

W2 Professur

Leitung:Christian Buchholz

  • Christian Buchholz
  • Bernhard Brüne
  • Katharina Imkeller
  • Karl H. Plate
  • Yvonne Reiss
  • Michael Rieger
  • Evelyn Ullrich
  • Mélanie Tichet
  • Andreas Weigert
  • Staff Scientist: Jonathan Schupp