Die chronisch-entzündliche Darmerkrankung Morbus Crohn geht oft mit wässrigen Durchfällen und krampfartigen Bauchschmerzen einher. Bei den Ursachen spielen sowohl genetische Faktoren und fehlgeleitete Immunreaktionen eine Rolle als auch das Darmmikrobiom. Im Darm vieler Betroffener finden sich schädliche Stämme von Escherichia-coli-Bakterien, die sich an die Epithelzellen im Darm anheften, in diese eindringen und so die Entzündung verstärken. Zur Bekämpfung dieser Bakterien kommen teilweise Antibiotika zum Einsatz. Doch diese beeinträchtigen auch nützliche Darmbakterien und schädigen dadurch das empfindliche Mikrobiom zusätzlich.
Viren gegen Bakterien
Ein Team um Kyle Jackson von der McMaster University in Kanada hat deshalb eine andere Methode entwickelt, um die problematischen Bakterien unschädlich zu machen, ohne dass Kollateralschäden am Mikrobiom auftreten: Sie nutzten Bakteriophagen, also Viren, die Bakterien infizieren. „Phagen funktionieren wie ein Schlüssel-Schloss-System – jeder Phage zielt nur auf bestimmte Bakterien ab“, erklärt Jacksons Kollegin Zeinab Hosseinidoust. „Diese Präzision ermöglicht es uns, einzugreifen, ohne das gesamte Mikrobiom zu zerstören.“
Die Forschenden identifizierten einen Phagen namens HER259, der gezielt einen schädlichen Escherichia-coli-Stamm angreift, der bei Personen mit Morbus Crohn vorkommt. Die Besonderheit: Der Phage tötet die Bakterien nicht, sondern schaltet bei ihnen eine genetische Region namens fimS ab, die es den Bakterien ermöglicht, an den Darmzellen zu haften. „Die Bakterien waren zwar noch vorhanden, hatten aber die Eigenschaften verloren, die die Entzündung antreiben. Wir stellen uns das gerne so vor, als würde man ihnen ein paar Zähne ausschlagen. Die Bakterien können nun nicht mehr so viel Schaden anrichten“, sagt Hosseinidoust.
Kontinuierliche Behandlung erforderlich
Bei Mäusen mit Morbus Crohn sorgte diese Phagentherapie dafür, dass die Entzündung abklang und die Symptome zurückgingen – zumindest, solange die Therapie anhielt. „Der Abbruch der HER259-Behandlung führte zu einer Rückverwandlung des fimS-Promotors und zu einem Wiederauftreten der Darmentzündung“, berichtet das Team. „Um die klinische Wirkung von HER259 aufrechtzuerhalten, ist also eine kontinuierliche Verabreichung erforderlich.“
Zusätzlich testeten die Forschenden, inwieweit sich die Phagentherapie mit dem Kortikosteroid Budesonid kombinieren lässt, das bisher als Standardbehandlung gegen Morbus Crohn zum Einsatz kommt. Dabei zeigte sich, dass die Phagen die Wirkung des Steroidpräparats unterstützen, sodass dieses bereits in geringerer Dosierung wirksam war. „Diese Ergebnisse sprechen für eine gezielte Phagentherapie als ergänzenden Behandlungsansatz bei chronisch-entzündlicher Darmerkrankung“, schreiben Jackson und sein Team. „Die Phagentherapie moduliert die bakterielle Virulenz und verbessert das Ansprechen auf konventionelle Behandlungen, was zu einer Verringerung arzneimittelbedingter Nebenwirkungen führen könnte.“
Auf dem Weg zur Präzisionsmedizin
Aus Sicht der Forschenden könnte die Behandlung mit Phagen wie HER259 einen Baustein einer personalisierten Medizin darstellen. Anhand von Stuhlproben könnten sich diejenigen Betroffenen identifizieren lassen, die den schädlichen Escherichia-coli-Stamm in sich tragen und damit von einer Phagentherapie profitieren können. In zukünftigen Studien will das Team zudem weitere problematische Bakterienstämme sowie darauf abzielende Phagen finden. „Genau so sollte personalisierte Medizin aussehen: das richtige biologische Mittel auf den richtigen Patienten abzustimmen“, sagt Hosseinidoust. Klinische Studien am Menschen stehen allerdings noch aus.
Quelle: Kyle Jackson (McMaster University, Ontario, Kanada) et al., Science Translational Medicine, doi: 10.1126/scitranslmed.adz4589
