AI beginnt, die Krebstherapie neu zu gestalten – was ist die Wahrheit?

Was, hat KI Krebs vollständig geheilt? 

Vielleicht sind Sie heute auf ähnliche Top-Meldungen gestoßen, tatsächlich ist die Lage aber nicht so – dennoch gibt es in der Medizinbranche einen bemerkenswerten, bedeutenden Fortschritt: 

Erst gestern Abend gaben Moderna und der Pharmariese Merck Sharp & Dohme (in Nordamerika als Merck bekannt) bekannt, dass ihre gemeinsam entwickelte personalisierte mRNA-Krebstherapie Intismeran Autogene (V940/mRNA-4157) in Kombination mit KEYTRUDA (Pembrolizumab / Keytruda) in einer großen klinischen Phase-III-Studie mit 1137 Patienten mit Hochrisiko-Melanom positive Ergebnisse erzielt hat. 

Dies ist die weltweit erste personalisierte mRNA-Krebstherapie, die ein positives klinisches Ergebnis in Phase III erzielt hat. Vielleicht noch wichtiger: Es handelt sich um die erste Krebstherapie, bei der KI an der Target-Design beteiligt war und nun die Schwelle zur Kommerzialisierung erreicht. 

Mit KI + mRNA könnte das Zeitalter maßgeschneiderter Medikamente für jeden Menschen sehr bald beginnen.

Wo liegen die Schwierigkeiten bei der Krebstherapie? 

Krebs ist im Wesentlichen ein darwinistischer Evolutionsprozess, der im Inneren des Körpers abläuft. 

Der menschliche Körper besteht aus etwa 30 Billionen Zellen, und jede Zelle erzeugt bei ihrer Arbeit und Replikation DNA-Schäden und zufällige Mutationen. 

Angenommen, jede Zelle erleidet durchschnittlich zehntausend DNA-Schäden pro Tag, multipliziert mit der Anzahl von etwa 30 Billionen Körperzellen, bedeutet das, dass in unserem Körper jeden Tag hunderte Billionen kleiner Mutationen auftreten. 

Aber da die überwiegende Mehrheit der Mutationen sofort repariert wird, zusätzlich mit Mechanismen wie zellulärer Selbstprüfung, gegenseitiger Überwachung zwischen Zellen und Patrouillen des Immunsystems, führen diese Schäden zumindest in den ersten Jahrzehnten des menschlichen Lebens selten zu schwerwiegenden Folgen. 

Aber Quantität schlägt früher oder später in Qualität um. Im langen Leben sammeln sich verschiedene Mutationen langsam im Inneren der Zellen an, bis eine Zelle genau die Mutationen zusammenbekommt, die alle Überwachungs- und Reparaturmechanismen umgehen können – dann wird sie zu einer außer Kontrolle geratenen Krebszelle. 

Um Krebs zu behandeln, muss zuerst die Unterscheidung zwischen Krebszellen und normalen Zellen gelingen. 

Die einfachste Methode ist natürlich die „physikalische Unterscheidung“, also die Entfernung des Tumorgewebes durch Operation. 

Aber die Operation garantiert nicht, dass jede einzelne Krebszelle entfernt wird. Außerdem haben die meisten Krebse bereits vor der Diagnose Metastasen gebildet – selbst wenn ein Tumor herausgeschnitten wird, keimen die „Samen“ von Krebszellen, die an anderen Stellen im Körper verborgen sind, erneut auf. 

Das ist der Grund, warum vor und nach der Operation meist traditionelle Strahlen- und Chemotherapie hinzugefügt werden: Sie zielt auf Zellen ab, die sich wie Krebszellen schnell teilen. Das Problem ist aber, dass Strahlen- und Chemotherapie gleichzeitig auch andere schnell proliferierende Zellen wie die Schleimhautzellen des Verdauungstrakts und Haarfollikelzellen schädigen. Wie in Filmen dargestellt, führen Strahlen- und Chemotherapie daher immer zu Übelkeit, Erbrechen und Haarausfall. 

Und wie bei allen natürlichen Evolutionsprozessen gibt es bei ausreichend großer Grundgesamtheit immer einige Krebszellen mit Mutationen, die der Strahlen- und Chemotherapie widerstehen. Bestrahlung und Medikamente eliminieren nur die behandlungsempfindlichen Zellen, und die resistenten „Populationen“ werden schnell zur neuen Mehrheit. 

Zu diesem Zeitpunkt sind die ursprünglichen Therapien für diese wachsende Gruppe von Krebszellen bereits unwirksam. 

Als die traditionellen Therapien an ihre Grenzen stießen, setzte die Medizinbranche große Hoffnungen in die neue „Immuntherapie“. Im Vergleich zu groben, sehr leicht zu Resistenzen führenden traditionellen Medikamenten ist der bessere Ansatz zweifellos, das Immunsystem wieder zu aktivieren, das von Krebszellen getäuscht oder unterdrückt wurde, damit diese körpereigene krebshemmende Mechanismus wieder Krebszellen jagt. 

Keytruda (Pembrolizumab), eines der Medikamente dieser Kombinationstherapie, wirkt genau dadurch, dass es den Immunantwortschalter wieder öffnet, den Krebszellen geschlossen haben, und Immunzellen aktiviert, Krebs zu eliminieren. 

Dieser Ansatz ist so wirksam, dass Keytruda bei Dutzenden von Krebsarten deutliche therapeutische Effekte zeigt. Bevor die GLP-1-Medikamente zur Gewichtskontrolle populär wurden, war Keytruda mehrere Jahre in Folge das „König der Medikamente“ mit dem höchsten weltweiten Umsatz. 

Das von Moderna entwickelte Intismeran zielt darauf ab, die Krebszellen im Körper jedes Menschen zu „markieren“, damit die von Keytruda befreiten Immunzellen die Ziele genauer und umfassender erkennen können. 

KI-„Krebsimpfstoff“, individuell für jeden Menschen maßgeschneidert 

Die schnelle Mutation von Krebszellen ist ihre Überlebensgrundlage, bietet aber auch eine Chance für neue Therapien. 

Mutationen führen immer dazu, dass Krebszellen abnormale Proteinfragmente herstellen, die in normalen Zellen nicht vorkommen. Diese abnormale Fragmente sind „Neoantigene“, also die einzigartigen Markierungen von Krebszellen. 

Solange das Immunsystem diese Markierungen erkennen kann, besteht die Hoffnung, Krebszellen präziser abzutöten. 

Das Problem ist, dass die von Krebszellen erzeugten Neoantigene zu zahlreich und zu komplex sind, und nicht jedes Neoantigen für die Erkennung durch das Immunsystem geeignet ist. Die gesuchten Neoantigene sollten Proteinfragmente sein, die zwischen verschiedenen Krebszellen gemeinsam vorkommen, in normalen Zellen völlig fehlen und dem Immunsystem leicht präsentiert werden können. 

Diese Art der Verarbeitung großer Datenmengen ist genau die Stärke der KI. 

Forscher entnehmen zuerst eine Probe von Krebszellen vom Patienten, vergleichen sie mit normalen Zellen derselben Person. Die KI erkennt die Mutationsstellen der Krebszellen im Vergleich zu normalen Zellen und filtert einige wenige spezifische Neoantigene mit der größten therapeutischen Bedeutung als Targets heraus. 

Da die biologischen Merkmale des Tumors bei jedem Menschen unterschiedlich sind, entwickelt Moderna auf Grundlage der Sequenzierungsergebnisse für jeden Patienten einen individuellen, personalisierten „mRNA-Impfstoff“.

Derzeit kann eine Impfdosis bis zu 34 Neoantigene mit einer „Hülle“ kombinieren, die leicht eine Immunreaktion auslöst. Nach der Injektion in den Körper weist die mRNA die normalen Zellen an, kurzzeitig dieselben Neoantigen-Proteine zu exprimieren, um das Immunsystem zu trainieren, die entsprechenden gefährlichen Merkmale zu erkennen. 

Das ist vergleichbar damit, dass die Polizei vorab eine „Fahndungsliste“ erhält. Die von Keytruda „freigeschalteten“ Immunzellen sind nach dem Training bald an der Front aktiv und greifen die Krebszellen an, die noch Neoantigene exprimieren – dadurch wird die Wirkung von Keytruda verstärkt. 

In dieser randomisierten, doppelblinden Phase-III-Studie INTerpath-001 wurden 1137 Patienten mit Hochrisiko-Melanom (Stadium IIB-IV) aufgenommen, die sich einer operativen Resektion unterzogen hatten. Die Patienten wurden im Verhältnis 2:1 randomisiert in zwei Gruppen geteilt: Eine Gruppe erhielt das neue Behandlungsschema mit Intismeran + Keytruda, die andere Gruppe erhielt ausschließlich Keytruda, die Behandlungsdauer betrug etwa ein Jahr. 

Obwohl keine spezifischen Daten veröffentlicht wurden, zeigt die Mitteilung, dass die Studie bei beiden Indikationen für progressionsfreies Überleben ohne Rezidiv (RFS) und Fernmetastasen-freies Überleben (DMFS) eine „statistisch signifikante und klinisch bedeutsame“ Verbesserung erzielt hat, und es wurden keine neuen Signale für Sicherheitsrisiken festgestellt. 

Der veröffentlichte Fünfjahres-Follow-up-Bericht der kleineren Phase-IIb-Studie zeigt jedoch, dass das Schema mit Intismeran in Kombination mit Keytruda das Risiko für Rezidiv oder Tod bei schwerem Melanom um 49 % und das Risiko für Fernmetastasen oder Tod um 59 % senken kann. 

Moderna und Merck Sharp & Dohme gaben an, dass sie derzeit mit den Aufsichtsbehörden über die Anmeldung zur Markteinführung kommunizieren. Wenn alles gut läuft, wird Intismeran voraussichtlich 2027 kommerzialisiert. Moderna, das einst aus dem Blickfeld der Mainstream-Öffentlichkeit verschwunden war, könnte wieder zum Hauptakteur in der Medizinbranche werden. 

Krebstherapie tritt in das Zeitalter der „KI-Aktualisierung“ ein 

In einem Podcast erklärte Stéphane Bancel, CEO von Moderna, dass vor nicht allzu langer Zeit die Idee, für jeden Patienten ein individuelles mRNA-Medikament nach den biologischen Merkmalen seines Tumors zu entwerfen, noch wie ein Science-Fiction-Gedanke klang. Aber nur 16 Jahre nach der Gründung von Moderna ist diese Idee bereits Realität geworden. 

Natürlich ist dieser Fortschritt sehr zu begrüßen, aber wir sollten auch keine übertriebene Werbung machen. Aussagen wie „Die Menschheit hat Krebs besiegt“ oder „Die Krebstherapie-Geschichte wird vollständig umgestoßen“ sind offensichtlich übertrieben. 

Intismeran hat das Paradigma der Immuntherapie nicht vollständig verändert, und es ist noch ein weiter Weg bis zur vollständigen Überwindung von Krebs, denn Krebs ist viel schwieriger zu bekämpfen als wir denken: 

Die Vielfalt der Krebszellen ist nahezu unendlich. Selbst nach dem KI-Screening können 34 Neoantigene nicht unbedingt alle Krebszellen im Körper abdecken. Es gibt immer einige Krebszellen mit unbekannten Antigenen, die im Verborgenen lauern. Außerdem wählen einige Krebszellen, das MHC-Fenster zum Präsentieren von internen Proteinen zu schließen, sodass das Immunsystem keine Spuren mehr finden kann. 

Bild: Die Pioniere der mRNA-Technologie erhielten 2023 den Nobelpreis

Wie viele Medizinexperten betonen, ist es mit den derzeitigen Fortschritten noch ein langer Weg, bis Krebs vollständig „besiegt“ werden kann. 

Dennoch kündigt Intismeran tatsächlich den Beginn einer neuen Ära an: Es ist sehr wahrscheinlich, dass wir in Zukunft, genau wie Antivirenprogramme früher ihre Virendatenbank ständig aktualisiert haben, auf der Plattform von KI + mRNA basierend die „Programmierung“ ständig an die Entwicklung der Krebszellen im Körper anpassen und die neuesten Merkmale in die Erkennungsdatenbank des Immunsystems aufnehmen können. 

Dann wird