Ohne Ammoniak wird es für dich nicht so leicht sein, Krebs!

Ammoniak, das sich intensiv im Tumorumfeld anreichert, fördert dessen Entwicklung, indem es die Aktivität von Immunsystemzellen schwächt – das zeigte ein polnisches Wissenschaftlerteam unter der Leitung von Dr. Magdalena Winiarska vom Institut für Experimentelle und Klinische Medizin der Polnischen Akademie der Wissenschaften. Dieses Wissen kann dazu beitragen, die Wirksamkeit der Immuntherapie zu erhöhen.

Ammoniak (NH3) ist eine chemische Verbindung, die in Zellen durch den Aminosäurestoffwechsel entsteht. Im Übermaß ist es giftig, weshalb der Körper es schnell ausscheidet – die Leber und in geringerem Maße die Nieren wandeln es in weniger schädlichen Harnstoff um, der dann aus dem Körper ausgeschieden wird.

Seit kurzem ist bekannt, dass sich Ammoniak in soliden Tumoren anreichert. Sich schnell teilende Krebszellen produzieren es nicht nur intensiv, sondern können es auch nur eingeschränkt abbauen, unter anderem aufgrund mangelnder Gefäßversorgung. Es gibt jedoch zunehmend Hinweise darauf, dass Ammoniak nicht nur Krebstumoren begleitet, sondern deren Entwicklung sogar fördert. Es ist bereits bekannt, dass einige Krebszellen diese Verbindung zum Aufbau ihrer Biomasse nutzen können.

Neue Forschungsergebnisse polnischer Wissenschaftler, die in der Fachzeitschrift „Cancer Research“ veröffentlicht wurden, zeigen, dass Ammoniak die Funktion von Immunsystemzellen negativ beeinflusst. Wissenschaftler haben nachgewiesen, dass diese Verbindung die Abwehrmechanismen von NK-Zellen und T-Lymphozyten schädigt – Schlüsselelemente unserer Immunität im Kampf gegen Krebs.

„Wir haben gezeigt, dass Ammoniak die Menge an Perforin in zytotoxischen Zellen reduziert – ein Protein, das für die Zerstörung von Krebszellen durch das Immunsystem verantwortlich ist“, erklärte Dr. Magdalena Winiarska im Gespräch mit PAP. Perforin ist ein Bestandteil zytotoxischer Granula, die von NK-Zellen und T-Lymphozyten freigesetzt werden. Seine Aufgabe ist es, die Zellmembran von Krebszellen zu perforieren. Die Polen zeigten nun, dass Perforin in Gegenwart von Ammoniak seine Wirksamkeit verliert.

Forscher betonen, dass die Anwesenheit von Ammoniak nicht nur die natürliche Immunantwort schwächt, sondern auch die Wirksamkeit von Immuntherapien verringert – darunter auch Therapien auf Basis monoklonaler Antikörper sowie CAR-T- und CAR-NK-Zellen. Bei diesen modernen Methoden werden die Immunzellen des Patienten genetisch so verändert, dass sie Krebszellen erkennen und gezielt zerstören können.

Neue Erkenntnisse über die Rolle von Ammoniak bei der Krebsentstehung zeigen, dass weitere Forschung zur Verbesserung der Wirksamkeit der Immuntherapie sinnvoll ist. Eine Möglichkeit könnte darin bestehen, Enzyme in die Zellen des Immunsystems einzubringen, die durch die Nutzung von Ammoniak die volle Aktivität zytotoxischer Zellen wiederherstellen.

Ein weiterer Ansatz, der in Betracht gezogen wird, ist die Verwendung von Strategien zur Unterstützung der Perforinaktivität auch in Gegenwart von Ammoniak.

„Ammoniak ist nur eines von vielen Puzzleteilen, die das Gesamtbild der Mechanismen ergeben, die die Entwicklung von Krebszellen ermöglichen. Dank der Grundlagenforschung lernen wir jedoch immer besser, wie der menschliche Körper in gesundem und krankem Zustand funktioniert. Und dank dessen können wir wirksamer behandeln. Ohne Grundlagenforschung wird es keine neuen Therapien geben“, so Dr. Magdalena Winiarska.

Die Forschung wurde im Rahmen eines Stipendiums des Europäischen Forschungsrats (ERC) durchgeführt.

Ludwik Tomal (PAP)

lt/ agt/ zan/

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