AG Prof. Dr. Annette Künkele
CAR-T-Zelltherapie zur Behandlung des Neuroblastoms
Mehr als die Hälfte aller Patient*innen mit einem Hochrisiko Neuroblastom, dem häufigsten extrakraniellen soliden Tumor im Kindesalter, sterben an ihrer Erkrankung.
Um diesen Tumor besser angreifen und beseitigen zu können, entwickeln wir eine neue Form der Immuntherapie. Diese Immuntherapie nutzt T-Zellen, eine Untergruppe der weißen Blutkörperchen, welche aus dem Blut der Patient*innen isoliert und im Labor gentechnisch verändert werden.
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Die Forschung der AG Künkele
T-Zellen besitzen die Fähigkeit, Virus-infizierte Zellen und Tumorzellen zu zerstören. Durch das Einbringen von bestimmten Proteinen in ihre Zelloberfläche, ist es uns möglich, sie mit einem sog. Chimären Antigenrezeptor (CAR) zu bewaffnen. Durch diesen CAR sind die T-Zellen in der Lage, Neuroblastomzellen im Körper zu finden und zu vernichten. CAR-T-Zellen werden als neue Waffe, die nun in der Lage ist, den Tumor zu bekämpfen, in die Patient*innen zurückgegeben.
CAR-T-Zelltherapie hat große Erfolge in der Behandlung von Leukämien erzielt, aber noch nicht in der Behandlung von soliden Tumore, da diese sich besser vor Angriffen durch Immuntherapien schützen können. Das Ziel unserer Forschung ist es, diese Verteidigungsmechanismen, die aktuell eine Heilung verhindern, aufzudecken und auszuschalten. Zusammen mit nationalen und internationalen Kooperationspartner*innen untersuchen wir verschiedene CAR-Konstrukte und den Einfluss von Tumorzellen, ihrer Umgebung und den umgebenden Blutgefäßen auf den Erfolg einer CAR-T-Zelltherapie.
Wir möchten besser verstehen, wie diese Faktoren es Tumorzellen ermöglichen, Immuntherapien zu entkommen. Das neu erlangte Wissen werden wir nutzen, effiziente Wege zu finden, diese Verteidigungsmechanismen des Tumors auszuhebeln.
News
Die 10 wichtigsten Publikationen der AG Künkele
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Sulejmani O, Grunewald L, Andersch L, Schwiebert S, Klaus A, Winkler A, Astrahantseff K, Eggert A, Henssen AG, Schulte JH, Anders K, Künkele A. Inhibiting Lysine Demethylase 1A Improves L1CAM-Specific CAR T Cell Therapy by Unleashing Antigen-Independent Killing via the FAS-FASL Axis. Cancers (Basel). 2021 Oct 31;13(21):5489. doi: 10.3390/cancers13215489. PMID: 34771652; PubMed
Johnson AJ, Wei J, Rosser JM, Künkele A, Chang CA, Reid AN, Jensen MC. Rationally Designed Transgene-Encoded Cell-Surface Polypeptide Tag for Multiplexed Programming of CAR T-cell Synthetic Outputs. Cancer Immunol Res. 2021 Sep;9(9):1047-1060. doi: 10.1158/2326-6066.CIR-20-0470. Epub 2021 Jul 9. PMID: 34244298; PubMed
Zirngibl F, Ivasko SM, Grunewald L, Klaus A, Schwiebert S, Ruf P, Lindhofer H, Astrahantseff K, Andersch L, Schulte JH, Lode HN, Eggert A, Anders K, Hundsdoerfer P, Künkele A. GD2-directed bispecific trifunctional antibody outperforms dinutuximab beta in a murine model for aggressive metastasized neuroblastoma. J Immunother Cancer. 2021 Jul;9(7):e002923. doi: 10.1136/jitc-2021-002923. PMID: 34285106; PMCID: PMC8292814. PubMed
Grunewald L, Lam T, Andersch L, Klaus A, Schwiebert S, Winkler A, Gauert A, Heeren-Hagemann AI, Astrahantseff K, Klironomos F, Thomas A, Deubzer HE, Henssen AG, Eggert A, Schulte JH, Anders K, Kloke L, Künkele A. A Reproducible Bioprinted 3D Tumor Model Serves as a Preselection Tool for CAR T Cell Therapy Optimization. Front Immunol. 2021 Jun 29;12:689697. doi: 10.3389/fimmu.2021.689697. PMID: 34267756; PMCID: PMC8276678 PubMed
Vitanza NA, Johnson AJ, Wilson AL, Brown C, Yokoyama JK, Künkele A, Chang CA, Rawlings-Rhea S, Huang W, Seidel K, Albert CM, Pinto N, Gust J, Finn LS, Ojemann JG, Wright J, Orentas RJ, Baldwin M, Gardner RA, Jensen MC, Park JR. Locoregional infusion of HER2-specific CAR T cells in children and young adults with recurrent or refractory CNS tumors: an interim analysis. Nat Med. 2021 Jul 12. doi: 10.1038/s41591-021-01404-8. Epub ahead of print. PMID: 34253928. PubMed
Textor A, Grunewald L, Anders K, Klaus A, Schwiebert S, Winkler A, Stecklum M, Henssen AG, Höpken UE, Eggert A, Schulte JH, Jensen MC, Blankenstein T, Künkele A. CD28 Co-Stimulus Achieves Superior CAR T Cell Effector Function against Solid Tumors than 4-1BB Co-Stimulus, PubMed
Toews K, Grunewald L, Schwiebert S, Klaus A, Winkler A, Ali S, Zirngibl F, Astrahantseff K, Wagner DL, Henssen AG, Deubzer HE, Schulte JH, Ochsenreither S, Eggert A, Künkele A. Central memory phenotype drives success of checkpoint inhibition in combination with CAR T cells. Mol Carcinog. 2020 Jul;59(7):724-735. doi: 10.1002/mc.23202. Epub 2020 Apr 25. PMID: 32333465. PubMed
Ali S, Toews K, Schwiebert S, Klaus A, Winkler A, Grunewald L, Oevermann L, Deubzer HE, Tüns A, Jensen MC, Henssen AG, Eggert A, Schulte JH, Schwich E, Rebmann V, Schramm A, Künkele A. Tumor-Derived Extracellular Vesicles Impair CD171-Specific CD4+ CAR T Cell Efficacy. Front Immunol. 2020 Mar31;11:531. doi: 10.3389/fimmu.2020.00531. PMID: 32296437; PMCID: PMC7137471. PubMed
Koche RP, Rodriguez-Fos E, Helmsauer K, Burkert M, MacArthur IC, Maag J, Chamorro R, Munoz-Perez N, Puiggròs M, Dorado Garcia H, Bei Y, Röefzaad C, Bardinet V, Szymansky A, Winkler A, Thole T, Timme N, Kasack K, Fuchs S, Klironomos F, Thiessen N, Blanc E, Schmelz K, Künkele A, Hundsdörfer P, Rosswog C, Theissen J, Beule D, Deubzer H, Sauer S, Toedling J, Fischer M, Hertwig F,
Schwarz RF, Eggert A, Torrents D, Schulte JH, Henssen AG. Extrachromosomal circular DNA drives oncogenic genome remodeling in neuroblastoma. Nat Genet. 2020 Jan;52(1):29-34. doi: 0.1038/s41588-019-0547-z. Epub 2019 Dec 16. Erratum in: Nat Genet. 2020 Feb 27;: PMID: 31844324; PubMed
Andersch L, Radke J, Klaus A, Schwiebert S, Winkler A, Schumann E, Grunewald L, Zirngibl F, Flemmig C, Jensen MC, Rossig C, Joussen A, Henssen A, Eggert A, Schulte JH, Künkele A. CD171- and GD2-specific CAR-T cells potently target retinoblastoma cells in preclinical in vitro testing. BMC Cancer. 2019 Sep9; 19(1):895. doi: 10.1186/s12885-019-6131-1. PubMed PMID: 31500597; PubMed
Methodenspektrum des Künkele Labors
- Primäre T-Zell-Kultur, großes Spektrum an Neuroblastom-; Medulloblastom- und Retinoblastom-Zelllinien
- Herstellung von CAR-T-Zellen mittels lenti- und retroviralen Gentransfers sowie virusfreie CAR-T-Zell- Herstellung mittels CRISPR/Cas9 Knockin
- 3D Tumor Modelle (Organoide, 3D-Bioprint)
- CRISPR knockout Screening
- Live cell Imaging (Incucyte)
- Transwell-Migration Assays
- Digital droplet PCR
- Immunhistologie (Kryo/FFPE)
- Luziferase-basiertes Killing Assay
- Durchflusszytometrie (FACS mit bis zu 15 Farben, Fortessa X-20) und Zellsortierung (Aria III)
- Magnetische Zellseparation (MACS)
- Präklinische Tiermodelle (PDX/ Xenograft/syngene Tumore)
- Adoptive T-Zell-Therapie mit humanen und murinen CAR-T-Zellen
- Genexpressionsanalysen: RT-PCR
Auswahl an Kooperationspartner*innen
Neuroblastom: Prof. Dr. J. H. Schulte, PD Dr. H. E. Deubzer und Dr. med. Anton G. Henssen, alle Klinik für Pädiatrie mit Schwerpunkt Onkologie und Hämatologie, Charité-Universitätsmedizin Berlin; PD Dr. A. Schramm, Pädiatrische Onkologie, Universität Duisburg-Essen; Dr. Jan Molenaar, Pädiatrische Onkologie, Prinses Máxima Centrum, Utrecht; Prof. Dr. Martin Eilers und Prof. Dr. Gabriele Büchel, beide Universität Würzburg;
Retinoblastom: Univ.-Prof. Dr. med. Antonia Joussen, Klinik für Augenheilkunde, Charité-Universitätsmedizin Berlin; Prof. Dr. Ulrich Schraermeyer, Universitätsklinikum Tübingen
CAR- and TCR-T-Zelltherapie: Prof. Dr. T. Blankenstein und Prof. Dr. G. Willimsky, beide MDC Berlin-Buch; Prof Dr. C. Rössig, Kinderklinik, Universitätsklinikum Münster; Prof. Dr. L. Uharek, Charité-Universitätsmedizin Berlin; Miltenyi in Bergisch-Gladbach; Dr. M. Hudeczek, Innere Medizin, Universitätsklinikum Würzburg; Prof. Dr. J. Park und Prof. Dr. M. C. Jensen, beide Seattle Children's Research Institute
CAR-NK-Zelltherapie: Prof. Dr. L. Uharek and PD Dr. O. Pennack, beide Charité-Universitätsmedizin Berlin
Immunologie: PD Dr. S. Kobold, LMU Munich; Prof. Dr. K. S. Lang, Abt. für Immunologie, Universität Duisburg-Essen; PD Dr. rer. Medic. Vera Rebmann, Transfusionsmedizin, Universitätsklinikum Essen; Dr. med. Judith Feucht, Universitätsklinikum Tübingen; PD Dr. Uta Höpken, MDC Berlin-Buch;
Modelentwicklung: Cellbricks GmbH; EPO - Experimentelle Pharmakologie und Onkologie Berlin-Buch GmbH;
Pathologie: Prof. Dr. med. David Horst, Charité Universitätsmedizin Berlin
scSeq: Prof. Dr. Nikolaus Rajewsky, BIMSB; MDC Berlin-Buch;