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Zytotoxizität natürlicher Killerzellen (NK-Zellen)

1975
  • Rolf Kiessling
  • Eva Klein
  • Hans Wigzell
Natural Killer cells in a laboratory setting, examining cytotoxicity mechanisms.

(Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)

Natural Killer (NK) cells are cytotoxic lymphocytes of the innate immune system, critical for early defense against viral infections and cancer. Unlike T cells, they do not require prior sensitization. NK cells identify and kill target cells that have downregulated MHC class I molecules—a common immune evasion tactic by tumors and viruses—through a “missing-self” recognition mechanism, inducing apoptosis via perforin and granzymes.

Natural Killer (NK) cells provide a rapid, first-line defense against cellular threats. Their function is governed by a balance of signals from activating and inhibitory receptors on their surface. Healthy cells express MHC class I molecules, which are recognized by inhibitory receptors on NK cells (like KIRs and NKG2A). This interaction sends a strong “don’t kill me” signal, preventing the NK cell from attacking. This is known as “missing-self” recognition: the absence of the ‘self’ MHC class I signal is what triggers the attack.

When a cell becomes cancerous or is infected by certain viruses, it often reduces the expression of MHC class I molecules to evade detection by cytotoxic T cells. This, however, makes it a prime target for NK cells. The lack of an inhibitory signal, often coupled with the presence of stress-induced ligands recognized by activating NK cell receptors (like NKG2D), tips the balance towards activation. Once activated, the NK cell’s cytotoxic mechanism is very similar to that of a CTL. It releases perforin and granzymes to induce apoptosis in the target cell. NK cells can also induce cell death through other pathways, such as the Fas/FasL interaction, and are key players in antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity (ADCC), where they kill target cells coated with antibodies.

UNESCO Nomenclature: 2415
– Immunology

Typ

Biological Mechanism

Störung

Wesentliche

Verwendung

Weitverbreitete Verwendung

Vorläufer

  • Unterscheidung zwischen angeborener und adaptiver Immunität
  • Identifizierung von Lymphozyten als Schlüsselimmunzellen
  • Entdeckung von Interferonen und ihrer Rolle in der antiviralen Abwehr
  • Entwicklung von In-vitro-Zelltötungstests
  • Verständnis der Mechanismen der Tumorimmunevasion

Anwendungen

  • NK-Zell-basierte Krebsimmuntherapien
  • Therapien für Virusinfektionen
  • Überwachung des Immunstatus bei Patienten
  • understanding pregnancy immunology (NK cells are abundant in the uterus)
  • Entwicklung von Medikamenten gegen antikörperabhängige zellvermittelte Zytotoxizität (ADCC)

Patente:

NA

Potenzielle Innovationsideen

  • Car-NK-Zelltherapie als sicherere Alternative zu Car-T
  • nk cell ‘engagers’ (bi-specific antibodies) to direct NK cells to tumors
  • Zytokin-basierte Therapien zur Steigerung der NK-Zellaktivität in vivo
  • Entwicklung von gebrauchsfertigen, allogenen NK-Zellprodukten aus Nabelschnurblut oder IPSCs
  • engineering nk cells to resist the tumor microenvironment’s immunosuppressive effects
  • NK-Zell-basierte Diagnostik zur Krebsfrüherkennung
  • Verwendung von NK-Zellen zum gezielten Bekämpfen und Entfernen seneszenter Zellen
  • Kombinationstherapien mit NK-Zellaktivatoren und Checkpoint-Inhibitoren
  • NK-Zell-basierte Therapien für Autoimmunerkrankungen
  • genetische Modifizierung von NK-Zellen zur Expression spezifischer aktivierender Rezeptoren für eine verbesserte Zielausrichtung
Related to: natural killer cell, NK cell, innate immunity, missing-self recognition, MHC class I, immunology, cancer surveillance, perforin, granzyme, ADCC.

Historischer Kontext

Zytotoxizität natürlicher Killerzellen (NK-Zellen)

1960
1967
1970
1975
1977
1983
1987
1958
1960
1970
1973
1975
1979
1983
1988

(wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)

10. Jahr Jubiläum

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