Wissenschaftler finden Weg, Immunzellen zu ernähren, ohne Krebs zu fördern

Bei diesen Tumoren verbrauchen aggressive Krebszellen häufig die verfügbare Energiequelle und lassen Immunzellen so in ihrer Funktion beeinträchtigt.

Tumore hungern Immunangriffe aus. „Ein Problem bei soliden Tumoren besteht darin, dass das Immunsystem zwar gegen den Krebs kämpft, die Tumorzellen jedoch den entscheidenden Nährstoff Glukose aus ihrer Umgebung entziehen", sagte leitender Autor Dr. Manish Butte, UCLA's E.

Richard Stiehm, Professor für pädiatrische Allergologie, Immunologie und Rheumatologie sowie Mitglied des UCLA Health Jonsson Comprehensive Cancer Centers: „Dies führt dazu, dass die T-Zellen, die angreifen, nicht genügend Glukose haben, Zytokine zu produzieren und Tumorzellen zu töten.

Was die Studie zeigt

Das Gleichgewicht zwischen der dem Glukosemangel bei den T-Zellen ist ein wesentlicher Grund dafür, dass sich Tumore ausbreiten und der Immunabwehr entgehen." Ein Zucker, den Tumore nicht verwerten können Um dieses Energieproblem zu lösen, entwickelte das Team einen Ansatz, um T-Zellen mit Glukose zu versorgen, ohne dass diese Energiequelle auch für Tumore verfügbar wird.

Dazu nutzten sie Cellobiose, einen natürlichen Zucker, der Pflanzenfasern (Cellulose) vorkommt, ungiftig ist und Drug Administration (FDA) als allgemein sicher eingestuft wird. Cellobiose wird häufig Lebensmitteln wie Säuglingsnahrung, Getränken, Süßigkeiten und Glasur zugesetzt.

Menschliche Zellen und Tumorzellen können Cellobiose nicht abbauen, bestimmte Mikroorganismen und Pilze jedoch. Die Forscher fügten zwei Pilzproteine T-Zellen hinzu, wodurch diese Immunzellen Cellobiose aufnehmen und innerhalb der Zelle in verwertbares Glukose umwandeln konnten.

Technik und Auswirkungen

Labortests, die die nährstoffarme Umgebung innerhalb, in der die Glukosekonzentration oft weit unter den Werten im gesunden Gewebe liegt, überlebten die modifizierten T-Zellen, teilten sich weiterhin, produzierten krebsbekämpfende Zytokine wie IFN-γ und TNF und töteten Tumorzellen effektiv.

Unmodifizierte T-Zellen verlor unter denselben Bedingungen schnell ihre Funktion. Die modifizierten T-Zellen überlebten länger. Im nächsten Schritt testete das Team den Ansatz Mausmodellen für solide Krebserkrankungen.

Mäuse, die T-Zellen erhielten, die in der Lage waren, Cellobiose zu nutzen, wiesen ein langsameres Tumorwachstum auf und lebten signifikant länger als Mäuse, die mit herkömmlichen Immunzellen behandelt wurden. Bei einigen Mäusen trat eine vollständige Regression des Tumors auf.

Was die Studie zeigt

Als die Forscher Immunzellen innerhalb der Tumore untersuchten, stellten sie fest, dass die gentechnisch veränderten T-Zellen aktiver waren, sich stärker vermehrten und weniger Anzeichen öpfung zeigten – einem Zustand, der bei vielen Krebsarten die Immunantwort schwächt. „Wir zeigen nicht nur, dass Glukose ein limitierender Faktor für eine wirksame antitumorale Antwort sein kann, sondern dass wir Strategien entwickeln können, um den metabolischen Wettstreit zu umgehen und T-Zellen, die mit unserem proprietären metabolischen Verarbeitungssystem ausgestattet sind, mit einem hochwertigen Nährstoff zu versorgen", sagte Dr.

Matthew Miller, Erstautor der Studie, ehemaliger Doktorand Dr. Buttes Labor und jetzt Postdoktorand Salk Institute. Die gleiche Strategie zeigte auch Potenzial bei menschlichen CAR-T-Zellen, die bereits zur Behandlung bestimmter Leukämien und Lymphome eingesetzt werden.

Unter Laborbedingungen mit niedriger Glukose, die denen in soliden Tumoren ähneln, verloren herkömmliche CAR-T-Zellen ihre Lebensfähigkeit und hörten auf, Zytokine zu produzieren.

Technik und Auswirkungen

Cellobiose förderte das Überleben, das Wachstum, die Zytokinproduktion und die Tumorkillfähigkeit CAR-T-Zellen, die mit Cellobiose versorgt wurden, eine höhere Aktivität innerhalb der Tumore und eine deutliche Tendenz zu einer besseren Tumorkontrolle. „Das Überleben war ein starkes Indiz dafür, dass dies funktionieren würde", sagte Butte. „Wir stellten fest, dass die modifizierten T-Zellen bei Glukosemangel Cellobiose zur Energieversorgung aller gleichen Kernenergiestoffwechselwege einsetzten, die sie normalerweise für Glukose nutzen.

Ihr Stoffwechsel wirkte gesund und normal, nicht unterernährt. Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass die Versorgung, tumorspezifischen Energiequelle ihre metabolische Fitness und ihre antitumorale Aktivität bei soliden Tumoren verbessert." Therapien für solide Tumore könnten davon profitieren.

Die Forscher betonten, dass dieser Ansatz weitreichende Relevanz haben könnte. Über 500 klinische Studien weltweit testen derzeit CAR-T-Zellen bei soliden Tumoren, doch viele stoßen auf Probleme durch Erschöpfung der Immunzellen und Therapieversagen.

Technischer Hintergrund

Das Team geht davon aus, dass die Zugabe dieser beiden Gene Kombination mit einer sorgfältig kontrollierten Cellobiose-Verabreichung viele dieser Therapien verbessern könnte. „Unsere Methode hat das Potenzial, nahezu jede T-Zell-basierte Therapie zu begünstigen, die derzeit für solide Tumore entwickelt wird", sagte Butte. „Das ist das Aufregendste: die breite Anwendbarkeit.

Wir können vielen bereits laufenden Bemühungen helfen." Referenz: „Fungal-derived cellobiose metabolic pathway fuels T cells to bypass intratumoral glucose competition", Timothy J. Thauland, Smriti Sameer Nagarajan, Wenqi Ellen Zuo, Miguel A. Moreno Lastre und Manish J. Butte, 24. Februar 2026, Cell. DOI: 10.1016/j.cell.2026.01.015