Forschende des Deutschen Zentrums für Lungenforschung zeigen, wie natürliche Killerzellen krankhaft veränderte Zellen in der Lunge beseitigen können. Der Ansatz könnte neue Möglichkeiten eröffnen, die Regeneration bei Lungenfibrose zu unterstützen.
Natürliche Killerzellen, hier rosa dargestellt, sind ein wichtiger Bestandteil des Immunsystems. Bei einer Lungenfibrose sind sie in ihrer Funktion gebremst. Werden sie jedoch durch einen spezifischen Antikörper aktiviert, können sie dazu beitragen, geschädigte Fibroblasten im Lungengewebe zu beseitigen.
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Die Lunge verfügt über bemerkenswerte Fähigkeiten zur Selbstreparatur. Bei einer Lungenfibrose ist dieser natürliche Reparaturmechanismus jedoch gestört. Dabei bildet sich zunehmend Narbengewebe, das die Lunge versteift und die Atmung erschwert. Medikamente können das Fortschreiten der Erkrankung verlangsamen, bereits entstandene Vernarbungen lassen sich bislang jedoch nicht gezielt zurückbilden.
Ein Forschungsteam des Deutschen Zentrums für Lungenforschung (DZL) an den Standorten Translational Lung Research Center (TLRC) in Heidelberg und University of Giessen and Marburg Lung Center (UGMLC) hat gemeinsam mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Massachusetts General Hospital und der Harvard Medical School einen neuen Therapieansatz untersucht. Im Mittelpunkt stehen natürliche Killerzellen, kurz NK-Zellen. Sie gehören zum Immunsystem und können geschädigte oder veränderte Zellen erkennen und beseitigen.
Lungenfibrose
Bei einer Lungenfibrose bildet sich vermehrt Narbengewebe in der Lunge. Dadurch wird das Lungengewebe zunehmend steifer, und der Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid kann beeinträchtigt werden. Die Ursachen sind vielfältig. Eine besonders schwere Form ist die idiopathische pulmonale Fibrose (IPF), bei der die Ursache der Erkrankung unbekannt ist. Auch Autoimmunerkrankungen können mit einer Lungenfibrose einhergehen.
Lungenfibrosen können unterschiedlich schnell fortschreiten und die Lebensqualität deutlich beeinträchtigen. Antifibrotische Medikamente können den Krankheitsverlauf bei bestimmten Formen verlangsamen. Eine Heilung ist bislang nicht möglich. Bei schwerem Verlauf bleibt als einziger Behandlungsansatz bisher die Lungentransplantation.
Mehr Informationen: www.dzl.de/interstitielle-lungenerkrankung
Die in der Fachzeitschrift Science Translational Medicine veröffentlichte Studie zeigt, dass sich diese Immunzellen verstärkt gegen sogenannte seneszente Fibroblasten richten lassen. Dabei handelt es sich um geschädigte Zellen des Bindegewebes, die bei einer Lungenfibrose eine wichtige Rolle spielen.
Schädliche Zellen behindern die Regeneration
Fibroblasten sind grundsätzlich wichtige Helfer bei der Reparatur von Gewebe. Bei einer chronischen Schädigung können sie jedoch in einen Zustand übergehen, in dem sie nicht mehr richtig funktionieren. Diese seneszenten Fibroblasten verbleiben im Gewebe, fördern Entzündungsprozesse und die Bildung von Narbengewebe und können die Regeneration der Lunge behindern.
Die Forschenden gingen deshalb der Frage nach, ob das Immunsystem diese schädlichen Zellen erkennen und beseitigen kann. „Dabei stellten wir fest, dass natürliche Killerzellen bei Patientinnen und Patienten mit fibrotischen Lungenerkrankungen zwar grundsätzlich seneszente Fibroblasten erkennen können, ihre Aktivität aber gebremst wird“, beschreibt Privatdozent Dr. med. Wolfgang Merkt vom Universitätsklinikum Heidelberg.
Eine wichtige Rolle spielt dabei der Rezeptor NKG2A. Er wirkt wie eine molekulare Bremse auf den NK-Zellen und begrenzt ihre Fähigkeit, geschädigte Zellen zu beseitigen. Bei fibrotischen Lungenerkrankungen fanden die Forschenden hohe Mengen dieses hemmenden Rezeptors auf NK-Zellen. Damit ergibt sich ein neuer Ansatzpunkt für eine mögliche Therapie: Wird diese Bremse gelöst, könnten die Immunzellen ihre natürliche Funktion wieder aufnehmen und seneszente Fibroblasten beseitigen.
Die Lungenfibrose ist eine chronische Erkrankung der Lunge. Hierbei wird das Lungengewebe schrittweise durch funktionsloses Narbengewebe ersetzt. Die Lunge wird härter und weniger dehnbar. Das Atmen fällt den Betroffenen zunehmend schwerer.
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Immuntherapie aktiviert die körpereigene Abwehr
Für ihre Untersuchungen nutzten die Forschenden unter anderem den Wirkstoff Monalizumab. Dieser Antikörper blockiert den Rezeptor NKG2A und wird bereits in klinischen onkologischen Studien als Immuntherapie untersucht. „In präklinischen Modellen der Lungenfibrose hat Monalizumab tatsächlich NK-Zellen reaktiviert und ihnen ermöglicht, seneszente Fibroblasten gezielt anzugreifen“, erklärt Merkt.
In den untersuchten Modellen führte die Beseitigung der seneszenten Fibroblasten dazu, dass sich die Lungenvernarbung zurückbildete. „Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass nicht allein die Hemmung der weiteren Narbenbildung entscheidend sein könnte. Vielmehr könnte es möglich sein, bereits krankhaft veränderte Zellen gezielt zu entfernen und dadurch die körpereigenen Reparaturmechanismen der Lunge zu unterstützen“, so der Immunologe und Rheumatologe.
Die Forschenden überprüften den Ansatz auch mit menschlichen Zellen. Dazu untersuchten sie NK-Zellen von Patientinnen und Patienten mit fibrotischen Lungenerkrankungen außerhalb des Körpers. Nach der Blockade von NKG2A konnten die NK-Zellen seneszente menschliche Fibroblasten deutlich besser beseitigen.
„Unsere Ergebnisse legen nahe, dass wir durch die Reaktivierung der NK-Zell-Überwachung seneszente Fibroblasten eliminieren und den Weg zur Lungenregeneration wieder öffnen könnten“, sagt Merkt. Der Ansatz könnte nicht nur bei der idiopathischen pulmonalen Fibrose, einer Erkrankung ohne eindeutig bekannte Ursache, interessant sein. Auch bei Autoimmunerkrankungen wie der systemischen Sklerose oder der rheumatoiden Arthritis können Lungenfibrosen auftreten.
Ein neuer Ansatz für die Behandlung von Fibrose
Die Ergebnisse eröffnen damit eine neue Perspektive: Statt die Entstehung weiterer Narben ausschließlich zu bremsen, könnte eine künftige Therapie gezielt an bereits krankhaft veränderten Zellen ansetzen. Entscheidend ist dabei die Fähigkeit des Immunsystems, solche Zellen zu erkennen und zu beseitigen. „Wichtig ist, dass dieser Signalweg mit einer NK-Zell-Immuntherapie therapeutisch adressierbar ist“, erklärt Merkt. Die Ergebnisse könnten damit den Weg für eine neue Behandlungsstrategie gegen Lungenfibrose ebnen, die die natürlichen Abwehrmechanismen des Körpers nutzt.
Deutsches Zentrum für Lungenforschung (DZL)
Das Deutsche Zentrum für Lungenforschung (DZL) ist ein vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) und den Sitzländern geförderter Zusammenschluss aus 28 ausgewiesenen universitären und außeruniversitären Einrichtungen, an denen zu Lungen- und Atemwegserkrankungen geforscht wird. Die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler koordinieren ihre grundlagen-, krankheits- und patientenorientierte Forschung auf dem Gebiet der Lungenerkrankungen und nutzen gemeinsame Infrastrukturen, wie beispielsweise Biobanken. Dadurch wollen sie die Translation grundlagenwissenschaftlicher Erkenntnisse in neue klinische Konzepte zur Verbesserung der Patientenversorgung beschleunigen.
Mehr Informationen: www.dzl.de
Originalpublikation
Merkt W, Rodon L, Deicher FS, et al. Natural killer cell immunotherapy reverses lung fibrosis by eliminating senescent fibroblasts. Sci Transl Med. 2026 May 13;18(849: Natural killer cell immunotherapy reverses lung fibrosis by eliminating senescent fibroblasts | Science Translational Medicine
Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
PD Dr. med. Wolfgang Merkt
Medizinische Klinik V, Universitätsklinikum Heidelberg
Im Neuenheimer Feld 410
69120 Heidelberg
wolfgang.merkt@med.uni-heidelberg.de
Pressekontakt:
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