Mit steigendem Alter schwächelt das Immunsystem. Die für die Reifung der T-Zellen zuständige Thymusdrüse hinter dem Brustbein schrumpft und produziert immer weniger neue T-Zellen. Ab etwa 75 Jahren ist dieses kleine Organ komplett untätig. Das noch vorhandene T-Zell-Repertoire erkennt dann immer weniger bedrohliche Antigene und das Immunsystem kann nicht mehr so schnell auf Krankheitserreger reagieren. Ältere Menschen sind daher anfälliger für verschiedene Infektionen und Krebserkrankungen.
mRNA-Impfung für die Leber
Forschende um Mirco Friedrich vom Howard Hughes Medical Institute in Cambridge, Massachusetts, haben nun nach einer neuartigen Möglichkeit gesucht, diesen Alterungsprozess zu kompensieren und das Immunsystem zu verjüngen. Dafür untersuchten sie an Zellkulturen und Mäusen, mit welchen Mitteln sich die Reifung von T-Zellen beeinflussen lässt. Das Team identifizierte so drei natürliche Schlüsselfaktoren, die das Überleben von T-Zellen fördern: DLL1, FLT3L und IL-7. Diese Signalmoleküle, Zytokine und Wachstumsfaktoren agieren alle im Thymus. Ihre volle Wirkung entfalten sie dabei nur zusammen, wie Friedrich und seine Kollegen feststellten.
Die Forschenden fanden auch heraus, dass es möglich ist, Leberzellen so zu programmieren, dass sie diese drei Schlüsselmoleküle herstellen. Die T-Zellen reifen dann weiterhin im Thymus, die dafür benötigten Signalmoleküle werden jedoch mit dem Blut aus der Leber dorthin transportiert. Um die Leber dazu zu bringen, diese Signalmoleküle zu erzeugen, entwickelten die Forschenden einen mRNA-Impfstoff mit der Bauanleitung für diese drei Proteine. Diesen injizierten sie dann Mäusen, deren Alter dem von 50-jährigen Menschen entsprach.
Booster für die T-Zell-Produktion
Die so behandelten Tiere bildeten daraufhin tatsächlich deutlich mehr T-Zellen und deutlich und vielfältigere Varianten dieser Immunzellen. Zudem sprach das Immunsystem der geimpften Mäuse besser auf fremde Antigene von potenziellen Krankheitserregern an, wie weitere Tests zeigten. Die Tiere bildeten doppelt so viel der für die Immunreaktion benötigten ausgereiften T-Zellen wie die ungeimpften Kontrollmäuse. Auch auf medikamentöse Krebsimmuntherapien, welche T-Zellen zum Angriff der Tumorzellen anregen, reagierte das Immunsystem der geimpften Mäuse besser. Diese krebskranken Tiere überlebten deutlich länger und öfter als jene, deren Immunsystem nicht verjüngt wurde.
Die Produktion der Reifungsfaktoren fand in der Leber statt, weil die mRNA von den Leberzellen aufgenommen und dort in Proteine übersetzt wurde, wie die Experimente bestätigten. Diese Therapie funktionierte zudem wie beabsichtigt nur zeitlich begrenzt: Die mRNA aus dem Impfstoff und die daraus produzierten Signalmoleküle verschwanden nach einigen Tagen wieder aus den Leberzellen und dem Blut. Dadurch lässt sich die Wirkung der Impfung dosieren und das Risiko unbeabsichtigter Langzeitfolgen wie Autoimmunität oder Lebertoxizität begrenzen, wie das Team erklärt. Bei den Mäusen stellten die Forschenden keine Hinweise auf solche Langzeitschäden innerhalb der sechsmonatigen Nachbeobachtung fest.
