Schon seit einigen Jahren kommen im Kampf gegen bösartige Krebszellen gentechnisch veränderte Herpesviren zum Einsatz. Solche «onkolytische Viren» sind in der Lage, in Tumorzellen einzudringen und sie zu zerstören. Allerdings sind viele Fragen zum Mechanismus dieser Strategie bislang noch unbeantwortet.

Egle Ramelyte, Aizhan Tastanova und Zsolt Balázs wollten die molekularen und zellulären Veränderungen in solchen virusinfizierten Tumorzellen so genau wie möglich beschreiben. Dazu wurden Patient:innen mit primärem kutanen B-Zell-Lymphom mit genetisch veränderten Herpes-Viren (T-VEC) über eine Injektion lokal behandelt. Anschliessend nahmen die Forschenden Gewebeproben von behandelten und unbehandelten Tumorläsionen. Diese Probenentnahmen erfolgten minimal-invasiv mit einer sehr feinen Nadel, sodass zu unterschiedlichen Zeitpunkten wiederholt Proben gewonnen werden konnten. Dabei konnte erstmals eine grosse Zahl von Einzelzell-RNA-Analysen durchgeführt werden, sowie der Effekt der Virusbehandlung fortlaufend auf Zellebene beobachtet werden. 

Es zeigte sich, dass sowohl die Tumorzellen als auch benachbarte Zellen um die Einstichstelle mit den Viren infiziert waren. Diese Infektion löste eine gegen den Tumor gerichtete Immunreaktion aus, die noch weit über den eigentlichen «Infektionsherd» nachweisbar war. Entsprechend wurde eine Zerstörung von bösartigen Zellen nicht nur in den behandelten, sondern auch in den unbehandelten Tumorläsionen nachgewiesen. Bei den meisten Patient:innen war eine klinische Wirkung der Behandlung nachzuweisen.

Mit dieser Studie konnten die Ergebnisse einer anti-Tumor-Behandlung schnell und zeitnah auf molekularer und zellulärer Ebene analysiert werden. Zudem eröffnet die minimal-invasive Probenentnahme mit nachfolgender Einzelzell-Analyse vorbildhaft ein deutlich besseres Verständnis für die biologischen Mechanismen von onkolytischen Virustherapien.

Oncolytic virotherapy-mediated anti-tumor response: a single-cell perspective, Egle Ramelyte, Aizhan Tastanova, Zsolt Balázs, Desislava Ignatova, Patrick Turko, Ulrike Menzel, Emmanuella Guenova, Christian Beisel, Michael Krauthammer, Mitchell Paul Levesque, Reinhard Dummer. 
Cancer Cell. 2021 Mar 8;39(3):394-406.e4. doi: 10.1016/j.ccell.2020.12.022.