Neuartige Präzisionsstrategie in der Krebsbehandlung erhält EIC Pathfinder-Förderung

Bonner Forschende sind an Präzisionsstrategie in der Krebsbehandlung unter der Federführung von Utrecht beteiligt

Ein bahnbrechender Ansatz, der auf den Abbau von Membranproteinen in Krebszellen abzielt, wird vom Pathfinder-Programm des Europäischen Innovationsrats (EIC) gefördert. Das Ziel ist, bislang „nicht medikamentös behandelbare” Krebs-assoziierte Proteine durch selektiven Abbau gezielt zu bekämpfen und damit möglicherweise einen neuen Weg zur Überwindung der Resistenz gegen aktuelle Krebstherapien zu eröffnen.

Unter der Leitung von Madelon Maurice vom Zentrum für Molekulare Medizin, UMC Utrecht und dem Oncode Institute bringt das OutMARCH-Projekt Experten aus den Bereichen KI-basiertes Protein-Engineering, Krebsbiologie und Antikörperentwicklung zusammen. Das Team wird an der Entwicklung sogenannter SureTACs – bispezifischer Antikörper arbeiten, die speziell dafür entwickelt wurden, Oberflächenproteine abzubauen, die das Krebswachstum vorantreiben. Diese Technologie könnte eine effektivere und gezieltere Behandlungsoption bieten als herkömmliche Therapien, die aufgrund von Resistenzen und Nebenwirkungen oft nur begrenzt wirksam sind.

Das OutMARCH-Team möchte das Potenzial von MARCH E3-Ligasen nutzen. Diese spezialisierten Enzyme können spezifische Proteine auf Krebszellen anvisieren und abbauen. SureTACs bringen diese Enzyme in unmittelbare Nähe von Zielproteinen, das zu therapeutischen Zwecken abgebaut werden sollen. So möchte das Team eine Therapie entwickeln, die selektiv Krebszellen angreift und gleichzeitig die Schädigung von gesundem Gewebe minimieren kann. Eine große technische Herausforderung besteht darin, Einzeldomänen Antikörper oder AI-designte Proteine zu entwickeln, die an diese Klasse von Enzymen binden. Wenn dies gelingt, könnte dieser Ansatz einige der wichtigsten Herausforderungen in der Onkologie lösen, darunter die Resistenz gegen bestehende Krebsbehandlungen und die On-Target-Off-Tissue-Effekte, die gesunde Zellen schädigen können.

Zukünftige Auswirkungen auf die Krebsbehandlung und darüber hinaus

Das Projekt befindet sich zwar noch in einem frühen Stadium, hat aber das Potenzial, die Krebsbehandlung zu revolutionieren. Durch die gezielte Bekämpfung bisher unzugänglicher Krebsproteine könnte diese Technologie in Zukunft den Weg für wirksamere personalisierte Therapien ebnen.

„Unser Team freut sich darauf, gemeinsam daran zu arbeiten, das volle Potenzial der SureTACs-Technologie auszuschöpfen. Unser risikoreiches, aber vielversprechendes Projekt verspricht neue Strategien für die Krebsbehandlung, indem es sich sowohl auf die präzise Zielgenauigkeit als auch auf die Überwindung von Behandlungsresistenzen konzentriert. Dieser Ansatz könnte dazu beitragen, die nächste Generation personalisierter Krebstherapien zu gestalten“, sagt Madelon Maurice, Professorin für Molekulare Zellbiologie an der UMC Utrecht.

Das langfristige Ziel des Teams ist die Entwicklung einer skalierbaren Plattform für den Proteinabbau, die zur Behandlung einer Vielzahl von Krankheiten eingesetzt werden kann, darunter Krebs, Autoimmunerkrankungen und chronische Entzündungen. Diese Forschung hat das Potenzial, über das Labor hinauszugehen und bietet die Möglichkeit für zukünftige klinische Anwendungen.

„Wir generieren für dieses Projekt Einzeldomänen-Antikörpern aus Alpakas gegen die Ubiquitin E3-Ligasen. In funktionellen Screens werden wir des Weiteren helfen, die besten Kombinationen von Biomolekülen für das Design von SureTACs zu identifizieren“, erläutert Prof. Florian I. Schmidt vom Institut für angeborene Immunität am Universitätsklinikum Bonn (UKB), der auch Mitglied des Exzellenzclusters ImmunoSensation3 sowie des Transdisziplinären Forschungsbereich (TRA) „Life & Health“ der Universität Bonn ist.

Partner und Zusammenarbeit

Das OutMARCH-Projekt bringt ein vielfältiges und interdisziplinäres Team von Forschern zusammen. Das Projekt wird von Prof. Madelon Maurice vom UMC Utrecht und dem Oncode Institute geleitet und umfasst wichtige Kooperationspartner wie Dr. Danny Sahtoe (Hubrecht Institute), Prof. Florian Schmidt (UKB und Universität Bonn), Prof. Thorsten Zenz (Universität Zürich) und das Biotech-Startup Laigo Bio.

Gemeinsam arbeiten diese Experten für Krebsbiologie, Protein-Engineering, Antikörperentwicklung und klinische Forschung daran, die Entwicklung der SureTACs-Technologie voranzutreiben. Durch ihre interdisziplinäre Zusammenarbeit wird dieser innovative Ansatz zur Bekämpfung schwieriger Krebsarten eingesetzt, darunter therapieresistente B-Zell-Lymphome und Magen-Darm-Krebs.

Projektziele

Die Hauptziele des OutMARCH-Projekts umfassen:

- Entwicklung einer Plattform für den gezielten Abbau von krankheitsverursachenden Proteinen bei Krebs.
- Nachweis der Wirksamkeit und Entwicklung von Ansätzen für die Behandlung von B-Zell-Leukämie und Magen-Darm-Krebs
- Überwindung aktueller Herausforderungen in der Krebsbehandlung, wie Therapieresistenz und Nebenwirkungen.
- Schaffung einer skalierbaren, modularen Technologie, die in Zukunft auf eine Vielzahl von Krankheiten angewendet werden kann.

Novel precision strategy in cancer treatment receives EIC Pathfinder grant (ENG. PDF-Download) 

Das Centrum für Integrierte Onkologie – CIO Bonn ist das interdisziplinäre Krebszentrum des Universitätsklinikums Bonn. Unter seinem Dach arbeiten alle Kliniken und Institute am Universitätsklinikum zusammen, die sich mit der Diagnose, Behandlung und Erforschung aller onkologischen Erkrankungen befassen. Das CIO Bonn gehört zum bundesweiten Netzwerk ausgewählter Onkologischer Spitzenzentren der Deutschen Krebshilfe. 2018 wurde aus dem seit 2007 bestehenden CIO Köln Bonn mit den universitären Krebszentren aus Aachen, Köln und Düsseldorf das "Centrum für Integrierte Onkologie - CIO Aachen Bonn Köln Düsseldorf" gegründet. Gemeinsam gestaltet dieser Verbund die Krebsmedizin für rund 11 Millionen Menschen.

Zum Universitätsklinikum Bonn: Im UKB werden pro Jahr über 480.000 Patient*innen betreut, es sind 8.800 Mitarbeiter*innen beschäftigt und die Bilanzsumme beträgt 1,5 Mrd. Euro. Neben den über 3.300 Medizin- und Zahnmedizin-Studierenden werden pro Jahr weitere 580 Frauen und Männer in zahlreichen Gesundheitsberufen ausgebildet. Das UKB steht im Wissenschafts-Ranking auf Platz 1 unter den Universitätsklinika (UK) in NRW, weist den vierthöchsten Case Mix Index (Fallschweregrad) in Deutschland auf und hatte 2020 als einziges der 35 deutschen Universitätsklinika einen Leistungszuwachs und die einzige positive Jahresbilanz aller Universitätsklinika in NRW.