Antikörper in der Krebsmedizin: Krebs erkennen, Krebs behandeln

Antikörper sind Eiweißmoleküle. Sie werden von einem bestimmten Typ weißer Blutkörperchen, den B-Zellen, produziert. Eine weitere Bezeichnung für Antikörper lautet auch Immunglobuline. Sie spielen eine wichtige Rolle in der Immunabwehr: Antikörper erkennen und binden körperfremde und gegebenenfalls auch geschädigte körpereigene Strukturen.

Die Erkennungsstelle auf anderen Zellen, Krankheitserregern oder Fremdstoffen bezeichnet man als Antigen. Ein einzelner Antikörper erkennt in der Regel nur ein ganz bestimmtes Antigen. Er heftet sich daran fest und markiert es damit. Das ist das Start-Signal für weitere Immunreaktionen, zum Beispiel den Abbau des markierten Krankheitserregers oder der kranken Zelle. Die Anheftung kann noch einen weiteren Effekt haben: Die Bindungsstelle wird blockiert, so dass andere Stoffe nicht mehr daran binden können.

Eine wichtige natürliche Funktion der Antikörper ist die Abwehr von Krankheitserregern. Prinzipiell können sie auch Tumorzellen erkennen - aber nur, wenn diese sich genügend von gesunden Zellen unterscheiden. Die Erkennungsstellen nennt man Tumorantigene. Antikörper können so zur Beseitigung von Tumorzellen im Körper beitragen. Daran sind aber in der Regel weitere Teile des Immunsystems beteiligt.

Was ist schief gegangen, wenn dieser Schutz versagt und doch ein Tumor entsteht? Krebszellen können sich "tarnen" - zum Beispiel, indem sie keine Tumorantigene mehr auf ihrer Oberfläche tragen. Oder indem sie die Immunreaktion hemmen. So können sie der Immunabwehr entkommen.

Wissenschaftler und Mediziner versuchen schon länger, die besonderen Eigenschaften von Antikörpern in der Krebsmedizin zu nutzen:

• Antikörper werden bei vielen Tests in der Krebsdiagnostik eingesetzt:

Beispielsweise, um herauszufinden, ob die Tumorzellen eines Betroffenen bestimmte Oberflächenmerkmale tragen oder nicht. Ein weiteres Beispiel ist der Nachweis verschiedener Substanzen im Blut, zum Beispiel von Tumormarkern.

• In der Krebstherapie gibt es ebenfalls verschiedene Ansätze:

Therapeutische Antikörper sollen zum Beispiel bestimmte "Bremsen" im Immunsystem lösen, damit die körpereigene Abwehr den Tumor zerstört. Andere Antikörper locken gezielt Immunzellen zum Tumor, die diesen dann bekämpfen sollen. Therapeutische Antikörper können auch wichtige Wachstumssignale der Tumorzellen blockieren.

Häufig setzt man in der Krebsmedizin Antikörper ein, die alle genau gleich sind, sich also gegen dasselbe Antigen richten. Solche Antikörper nennt man auch "monoklonale Antikörper". Sie werden im Labor hergestellt.

In den 1970er Jahren entwickelten Forscher eine Methode, "baugleiche" Antikörper gegen ein bestimmtes Antigen in unbegrenzter Menge herzustellen. Sie verschmolzen im Labor antikörperproduzierende Immunzellen mit Zellen, die sich im Labor unbegrenzt teilen können. So erhielten sie einen fortwährenden Nachschub an Antikörpern. Damit ebneten sie den Weg für die Entwicklung vieler neuer Diagnoseverfahren und Therapien. Heute können solche monoklonalen Antikörper gegen fast jedes beliebige Merkmal hergestellt und großtechnisch produziert werden

Verbindet man Antikörper künstlich mit Farbstoffen, fluoreszierenden oder radioaktiven Stoffen, kann man sie sichtbar oder messbar machen - und damit auch die Strukturen, an die sie binden. Solche Antikörper spielen in der Krebsfrüherkennung und -diagnostik eine große Rolle, aber auch in der Therapiekontrolle und der Nachsorge.
Monoklonale Antikörper werden beispielsweise eingesetzt:

• in der Darmkrebsfrüherkennung zum Nachweis von nicht sichtbarem Blut im Stuhl,
• beim Nachweis von Tumormarkern aus Blutproben,
• bei der mikroskopischen Untersuchung von Gewebeproben.

Wachstum und Teilung von Zellen sind normalerweise streng reguliert. Tumorzellen können sich dieser Kontrolle entziehen und erhalten dann unkontrolliert immer weiter Wachstumsanreize. Verschiedene Antikörper wurden entwickelt, um solche Reize zu unterbinden.
Ein Beispiel ist Trastuzumab: Manche Krebszellen produzieren verstärkt einen Rezeptor mit dem Namen HER2. Zellen mit vielen dieser Rezeptoren erhalten vergleichsweise viele Wachstums- und Teilungssignale. Der Antikörper wirkt gegen das Krebswachstum, indem er HER2 blockiert. Damit verhindert er die Weiterleitung des Wachstumssignals.

Ab einer bestimmten Größe können sich Tumoren oder Metastasen nicht mehr durch den Kontakt zum umliegenden Gewebe und der sie umgebenden Gewebsflüssigkeit mit Nährstoffen und Sauerstoff versorgen. Durch den Sauerstoffmangel beginnen die Tumorzellen, Botenstoffe zu bilden, die die Neubildung von Blutgefäßen anregen. In der Fachsprache nennt man den Prozess der Gefäßneubildung auch "Angiogenese".
Die dafür wichtigen Signalwege der Gefäßzellen kann man mit Antikörpern blockieren: Sie unterdrücken das Gefäßwachstum, wirken also "antiangiogenetisch". Der wachsende Tumor wird nicht mehr ausreichend versorgt.
Zu diesen Angiogenesehemmern gehört zum Beispiel Bevacizumab, das zur Behandlung mehrerer Tumorarten zugelassen ist.

Verschiedene Krebsmedikamente mit monoklonalen Antikörpern sollen das körpereigene Immunsystem aktivieren und dazu bringen, den Tumor selbst zu zerstören. Dazu gehören beispielsweise:

Immun-Checkpoint-Inhibitoren: Solche Antikörper richten sich gezielt gegen "Bremsen" im Immunsystem, sogenannte Immun-Checkpoints. Diese Kontrollpunkte auf Immunzellen verhindern normalerweise eine Überfunktion des Immunsystems gegen gesunde Zellen. Manche Tumoren aktivieren sie gezielt, um der Immun-Abwehr zu entgehen. Immunzellen, die den Tumor eigentlich erkennen und bekämpfen könnten, werden dadurch stark geschwächt.
Sogenannte "Checkpoint-Inhibitoren" wirken dem entgegen: Sie verhindern die Unterdrückung der Immunantwort und bewirken so, dass das Immunsystem den Tumor verstärkt angreift. Mehrere Checkpoint-Hemmer sind bereits zur Krebstherapie zugelassen.

Immunaktivierende Antikörper: Sie binden an Tumorzellen und aktivieren damit andere Zellen und Komponenten des Immunsystems, diese zu zerstören.
Ein Beispiel ist der Antikörper Rituximab. Er bindet an ein Antigen, das nur auf bestimmten Immunzellen vorkommt. Diese Zellen können bei verschiedenen bösartigen Lymphomen krankhaft verändert sein. Wenn Rituximab an eine solche Zelle bindet, wird über verschiedene Mechanismen ihr Tod ausgelöst.

Sonderformen von Antikörpern: Sogenannte bispezifische Antikörper sind aus den Bestandteilen von zwei unterschiedlichen monoklonalen Antikörpern konstruiert. Eine Bindungsstelle zielt auf Tumorantigene, die andere auf Immunzellen. Wird zusätzlich die konstante Region des Antikörpers künstlich verändert, spricht man von trifunktionalen Antikörpern. Das Ziel: Die Immunzellen und eventuell weitere Zellen der unspezifischen Immunabwehr können durch die gleichzeitige Kopplung direkt an Krebszellen herangeführt und gebunden werden. Inzwischen werden auch Moleküle hergestellt, die nur Teile eines Antikörpers enthalten.
Ein Beispiel hierfür ist Blinatumomab: Das enthaltene Molekül ist kein echter Antikörper, sondern ein kleineres Antikörper-ähnliches Eiweiß. Es bindet gleichzeitig die entarteten Immunzellen und andere Immunzellen, die diese zerstören sollen.

Antikörper können mit einem Zellgift oder einer radioaktiven Substanz verbunden werden. Auf diese Weise wird die schädigende Substanz über den Antikörper direkt an die Krebszelle herangeführt und kann dort ihre Wirkung entfalten. Nebenwirkungen lassen sich so verringern, weil gesundes Gewebe geschont wird.
Ein Beispiel ist der Wirkstoff Trastuzumab-Emtansin - auch T-DM1 genannt - bei dem der Antikörper an ein Zellgift gebunden ist.