Mit Bakterien Krebs bekämpfen

Bereits vor mehr als 100 Jahren bemerkten Forscher, dass sich einige Bakterien in sauerstoffarmen Tumorgewebe wohl fühlen, sich dort ansammeln und vermehren. Verschiedene Forschungsgruppen beschäftigen sich derzeit damit, wie sich die Mikroorganismen gezielt verändern lassen, sodass sie therapeutische Wirkstoffe wie Zytostatika, Immunmodulatoren oder Zytokine direkt im Tumorgewebe abgeben. Gegenüber herkömmlichen Krebstherapien hat diese Applikationsart den Vorteil, dass die Bakterien den Wirkstoff direkt im Tumorinnern freisetzen, also in Bereichen, die ansonsten kaum oder gar nicht erreicht werden können. In Studien werden dafür beispielsweise attenuierte Salmonellen-Stämme verwendet – Bakterien, die gentechnisch so verändert sind, dass sie für Menschen unschädlich sind.

Um die Genexpression von antitumoralen Molekülen gezielt zu steuern, sind verschiedene Methoden in der Erprobung. So kann die Wirkstoffproduktion beispielsweise durch die Gabe von Doxycyclin angestoßen werden.

Ein weiterer Mechanismus ist das sogenannte Quorum-Sensing – eine Art Kommunikation zwischen Bakterien. Über chemische Signalmoleküle ermitteln sie, wie viele Bakterien der eigenen Art sich in der Umgebung befinden. Sobald sich ausreichend Mitstreiter am Zielort eingefunden haben, wird gezielt ein Zerfall der Zellen ausgelöst (Lyse). Dadurch kann dann ein Wirkstoff freigesetzt werden.

Besonders in der Krebsimmuntherapie – also einer Behandlung, bei der das körpereigene Immunsystem gezielt gegen Krebszellen aktiviert wird – könnten modifizierte Bakterien künftig eine wichtige Rolle spielen, urteilt Professor Dr. Theo Dingermann, emeritierte Professor für Pharmazeutische Biologie der Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main und Senior-Editor der Pharmazeutischen Zeitung. Sie können mögliche Resistenzmechanismen der Tumoren überwinden und so die Wirkung der Immuntherapeutika (etwa PD-1-Blocker) unterstützen.

Das Beeindruckende: Bereits eine einzige Injektion dieser Bakterien direkt in den Tumor genüge, um eine Immunantwort im gesamten Körper auszulösen – und das ohne nennenswerte Nebenwirkungen, so Dingermann.

Ein japanisches Forscherteam hat eine bakterielle Krebstherapie entwickelt, die unabhängig vom Immunsystem wirkt. Die Methode basiert auf einem mikrobiellen Konsortium namens AUN, bestehend aus zwei natürlich vorkommenden Bakterien: Proteus mirabilis (A-gyo) und Rhodopseudomonas palustris (UN-gyo). Im Tierversuch führte die Kombination zu einer vollständigen Rückbildung der Tumoren und verlängerte die Überlebenszeit der Mäuse deutlich – wie die Wissenschaftler kürzlich im Fachjournal »Nature Biomedical Engineering« berichteten. Es konnte weder eine systemische Toxizität oder ein Zytokinfreisetzungssyndrom (Zytokinsturm) – eine systemische Entzündungsreaktion, die bei verschiedenen anderen Immuntherapien auftreten kann – beobachtet werden. Im Tumorgewebe löste das Bakterien-Duo Thrombosen und einen Gefäßkollaps aus, was zum Absterben des Gewebes führte.

Wie sich die Forschung in diesem Bereich weiterentwickelt und ob sich die verschiedenen bakteriellen Krebstherapeutika auch in klinischen Studien am Menschen bewähren, werden weitere Studien zeigen.