Bereits Ende des 19. Jahrhunderts experimentierten Mediziner damit, Bakterien zur Bekämpfung von Krebs einzusetzen. Die Idee dahinter: Die durch die Bakterien ausgelöste Immunreaktion kann dafür sorgen, dass das Immunsystem auch die Tumorzellen eliminiert. Mit Aufkommen wirksamerer Methoden wie Chemotherapie und Bestrahlungen verloren solche Ansätze an Bedeutung. Neue gentechnische Methoden, die es ermöglichen, Bakterien zielgerichtet zu modifizieren und dadurch nicht nur ihre immunologische Wirksamkeit zu steigern, sondern auch unerwünschte Nebeneffekte zu verringern, eröffnen nun jedoch neue Möglichkeiten für die „lebende Krebstherapie“.
Modifizierte Bakterien
Ein Team um Andrew Redenti von der Columbia University in New York hat nun probiotische Escherichia coli Bakterien genetisch so modifiziert, dass sie in Tumore einwandern und dort tumorspezifische Neoantigene ausschütten, die einen Immunangriff auf die Krebszellen ermöglichen. „Jeder Krebs ist einzigartig – Tumorzellen weisen bestimmte genetische Mutationen auf, die sie von normalen gesunden Zellen unterscheiden“, erklärt Redentis Kollege Nicholas Arpaia. „Durch die Programmierung von Bakterien, die das Immunsystem auf diese krebsspezifischen Mutationen ausrichten, können wir wirksamere Therapien entwickeln, die das Immunsystem des Patienten dazu anregen, seine Krebszellen aufzuspüren und abzutöten.“
Getestet haben die Forschenden die neuartige Therapie an Mäusen mit fortgeschrittenem Darmkrebs oder Melanomen. Diese Tumorarten reagieren normalerweise kaum auf Immuntherapien, da die Krebszellen Mechanismen entwickelt haben, dem Immunsystem zu entgehen. Doch die modifizierten Bakterien wanderten erfolgreich in die Tumoren ein und setzten dort Proteine frei, die typisch für diese Krebszellen sind. Zudem hemmten sie die immunsuppressiven Mechanismen der Krebszellen. Das Immunsystem der Tiere griff daraufhin nicht nur die Bakterien an, sondern reagierte auch gegen Tumorzellen mit den entsprechenden Proteinen. Gesunde Körperzellen, denen diese krebstypischen Proteine fehlen, blieben dagegen unbeeinträchtigt.
Immunsystem gegen Tumoren aktiviert
Durch diese Effekte reduzierte sich bei den behandelten Mäusen das Wachstum des Primärtumors und der Metastasen. In einigen Fällen war das Immunsystem sogar in der Lage, dank der bakteriellen Unterstützung die Tumore ganz zu eliminieren. „Der große Vorteil unseres Systems ist seine einzigartige Fähigkeit, alle Bereiche des Immunsystems koordiniert umzustrukturieren und zu aktivieren, um eine produktive Immunantwort gegen den Tumor auszulösen“, sagt Redenti. „Wir glauben, dass das System deshalb so gut bei fortgeschrittenen soliden Tumoren funktioniert, die mit anderen Immuntherapien besonders schwer zu behandeln sind.“
