Bakterien als Krebskiller: Neue Verbündete im Kampf gegen Tumore

Bakterien in einer 3D-Illustration

3D-Illustration von Bakterien

(Bild: Anusorn Nakdee/Shutterstock.com)

Bakterien könnten die Zukunft der Krebstherapie revolutionieren. Wissenschaftler entschlüsseln ihre Geheimnisse – und machen Fortschritte. Ein Gastbeitrag.

Stellen Sie sich eine Welt vor, in der Bakterien, die normalerweise als Krankheitserreger gefürchtet werden, zu mächtigen Waffen gegen Krebs werden. Genau daran arbeiten Wissenschaftler. Sie sind dabei, die Mechanismen zu entschlüsseln, mit denen gentechnisch veränderte Bakterien Krebszellen gezielt angreifen und zerstören können.

Der Einsatz von Bakterien gegen Krebs geht auf die 1860er Jahre zurück, als William B. Coley, der oft als Vater der Immuntherapie bezeichnet wird, einem jungen Patienten mit inoperablem Knochenkrebs Streptokokken injizierte. Überraschenderweise führte dieser unkonventionelle Ansatz dazu, dass der Tumor schrumpfte – eines der ersten Beispiele für eine Immuntherapie.

In den folgenden Jahrzehnten injizierte Coley als Leiter des Bone Tumor Service am Memorial Hospital in New York mehr als 1000 Krebspatienten Bakterien oder bakterielle Produkte. Diese Produkte wurden als Coley's Toxine bekannt.

Trotz dieser frühen Erfolge waren die Fortschritte in der bakteriellen Krebstherapie langsam. Die Entwicklung der Strahlen- und Chemotherapie überschattete Coleys Arbeit, und sein Ansatz stieß in der medizinischen Fachwelt auf Skepsis.

Die moderne Immunologie hat jedoch viele von Coleys Prinzipien bestätigt, indem sie gezeigt hat, dass einige Krebsarten tatsächlich sehr empfindlich auf eine Stärkung des Immunsystems reagieren – ein Ansatz, den wir oft zur Behandlung von Patienten nutzen können.

So funktionieren bakterielle Krebstherapien

Diese Therapien nutzen die einzigartige Fähigkeit bestimmter Bakterien, sich in Tumoren zu vermehren. Der niedrige Sauerstoffgehalt, die Säure und das abgestorbene Gewebe in der Umgebung des Tumors – die "Mikroumgebung" des Tumors (ein Bereich, der mich besonders interessiert) – schaffen eine ideale Nische, in der bestimmte Bakterien gedeihen können.

Einmal dort, können Bakterien theoretisch Tumorzellen direkt abtöten oder die Immunantwort des Körpers gegen den Krebs aktivieren. Eine Reihe von Schwierigkeiten hat jedoch die breite Anwendung dieses Ansatzes behindert.

An erster Stelle stehen Sicherheitsbedenken, denn das Einbringen lebender Bakterien in den Körper eines Patienten kann Schaden anrichten.

Die Forscher mussten die Bakterienstämme sorgfältig abschwächen (attenuieren), um sicherzustellen, dass sie gesundes Gewebe nicht schädigen. Außerdem war es schwierig, das Verhalten der Bakterien innerhalb des Tumors zu kontrollieren und zu verhindern, dass sie sich auf andere Teile des Körpers ausbreiten.

Bakterien leben in uns, wir nennen sie Mikrobiom, und Behandlungen, Krankheiten und natürlich neu eingeführte Bakterien können diese natürliche Umgebung stören. Ein weiteres großes Hindernis ist unser unvollständiges Verständnis, wie Bakterien mit der komplexen Mikroumgebung des Tumors und dem Immunsystem interagieren.

Es sind noch Fragen zu klären, wie Bakterienstämme optimiert werden können, um die antitumorale Wirkung zu maximieren und gleichzeitig Nebenwirkungen zu minimieren. Auch die richtige Dosierung ist unklar – einige Ansätze verwenden ein einzelnes Bakterium, andere ganze Kolonien und mehrere Bakterienarten zusammen.

Jüngste Fortschritte

Trotz dieser Herausforderungen haben jüngste Fortschritte in wissenschaftlichen Bereichen wie der synthetischen Biologie und der Gentechnik dem Gebiet neues Leben eingehaucht. Wissenschaftler können nun Bakterien mit ausgeklügelten Funktionen programmieren, wie z.B. der Produktion und Freisetzung spezifischer Anti-Krebs-Wirkstoffe direkt in Tumoren.

Dieser zielgerichtete Ansatz könnte einige Einschränkungen herkömmlicher Krebstherapien überwinden, darunter Nebenwirkungen und die Unfähigkeit, tiefer gelegenes Tumorgewebe zu erreichen.

Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass bakterienbasierte Therapien bei bestimmten Krebsarten besonders vielversprechend sein könnten. Feste Tumore, insbesondere solche mit schlechter Blutversorgung und Resistenz gegen herkömmliche Therapien, könnten am meisten von diesem Ansatz profitieren.

Darmkrebs, Eierstockkrebs und metastasierender Brustkrebs gehören zu den tödlichen Krebsarten, die die Forscher mit diesen innovativen Therapien im Visier haben. Ein Bereich, in dem wir die besten Beweise haben, ist, dass "bakterielle Medikamente" dem Körper helfen können, Krebs zu bekämpfen, indem sie mit routinemäßig eingesetzten Immuntherapeutika interagieren.

Neuere Studien haben ermutigende Ergebnisse gezeigt.

So haben Forscher Stämme von E. coli-Bakterien so verändert, dass sie kleine Bruchstücke von Tumorproteinen an Immunzellen abgeben, die diese dann effektiv trainieren, Krebszellen zu erkennen und anzugreifen. Bei Versuchstieren führte dieser Ansatz zu einem Schrumpfen der Tumoren und in einigen Fällen zu ihrer vollständigen Beseitigung.

Grenzen konventioneller Therapien überwinden

Unter Ausnutzung dieser Mechanismen können bakterielle Therapien selektiv Tumoren kolonisieren, während gesundes Gewebe weitgehend verschont bleibt, was die Grenzen konventioneller Krebstherapien überwinden könnte.

Letztendlich brauchen wir klinische Studien am Menschen, um herauszufinden, ob dies funktioniert, ob Krebs kontrolliert oder beseitigt werden kann und natürlich, ob es Nebenwirkungen oder Toxizität gibt.

In einer Studie, an der ich mitgearbeitet habe, haben wir gezeigt, dass ein Teil der Bakterienwand, wenn er Patienten injiziert wird, auf sichere Weise helfen kann, Melanome – die tödlichste Form von Hautkrebs – zu kontrollieren.

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Obwohl wir noch in den Kinderschuhen stecken, wird das Potenzial bakterieller Krebstherapien immer deutlicher. Mit unserem besseren Verständnis der Tumorbiologie und der bakteriellen Technologie könnten wir an der Schwelle zu einer neuen Ära der Krebsbehandlung stehen.

Bakterienbasierte Krebstherapien nutzen mehrere einzigartige Mechanismen, um Tumorzellen gezielt anzugreifen. Damit könnten diese Therapien ein mächtiges neues Werkzeug in unserem Arsenal gegen Krebs darstellen, das mit bestehenden Behandlungen wie Immuntherapie und Chemotherapie harmoniert.

Mit Blick auf die Zukunft stellen bakterielle Krebstherapien eine faszinierende Kombination aus historischem Wissen und bahnbrechender Wissenschaft dar.

Auch wenn noch einige Herausforderungen zu bewältigen sind, lassen die Fortschritte auf diesem Gebiet doch auf wirksamere und gezieltere Behandlungen hoffen, die die Ergebnisse für Krebspatienten erheblich verbessern könnten.

Justin Stebbing istProfessor für Biomedizin an der Anglia Ruskin University in Großbritannien.

Dieser Text erschien zuerst auf The Conversation auf Englisch und unterliegt einer Creative-Commons-Lizenz.