Wirksamer Einsatz von Salmonellen für die Krebstherapie.
Elek­tro­nen­mi­kro­sko­pi­sche Auf­nah­me von Sal­mo­nel­la ente­ri­ca (ser­ovar Typhi­mu­ri­um).HZI/Manfred Roh­de

sind gefähr­li­che Krank­heits­er­re­ger, die über ver­dor­be­ne Lebens­mit­tel in den Kör­per gelan­gen und schwe­re Infek­tio­nen ver­ur­sa­chen kön­nen. Jedoch ist bekannt, dass sich eben die­se Bak­te­ri­en gezielt in Tumo­ren ansie­deln. For­scher ver­su­chen nun, die­se Eigen­schaft für die Krebs­the­ra­pie aus­zu­nut­zen. Das Dilem­ma: Sal­mo­nel­len­in­fek­tio­nen sind lebens­be­droh­lich. Wis­sen­schaft­lern des Helm­holtz-Zen­trums für Infek­ti­ons­for­schung (HZI) in Braun­schweig ist nun ein erfolg­rei­cher Schritt in Rich­tung der kli­ni­schen Anwen­dung gelun­gen. Sie haben einen Sal­mo­nel­len­stamm ent­wi­ckelt, der nur eine harm­lo­se Infek­ti­on aus­löst und gleich­zei­tig das Immun­sys­tem stark genug akti­viert, um Tumo­re zu bekämp­fen. Ihre Ergeb­nis­se ver­öf­fent­lich­ten die Wis­sen­schaft­ler im Fach­jour­nal Onco­Im­mu­no­lo­gy.

Balance zwischen starker Immunreaktion und Abschwächung der Bakterien

Krebs­er­kran­kun­gen gehö­ren zu den häu­figs­ten Todes­ur­sa­chen welt­weit und gewin­nen in einer immer älter wer­den­den Gesell­schaft zuneh­mend an Bedeu­tung. Für vie­le Tumor­ar­ten gibt es jedoch bis­lang kei­ne befrie­di­gen­de The­ra­pie. Ein viel­ver­spre­chen­der Ansatz ist es, Tumo­re durch das Immun­sys­tem besei­ti­gen zu las­sen. Um das Immun­sys­tem auf Tumo­re auf­merk­sam zu machen und eine kör­per­ei­ge­ne Abwehr­re­ak­ti­on aus­zu­lö­sen, nut­zen Wis­sen­schaft­ler des HZI Bak­te­ri­en der Art Sal­mo­nel­la ente­ri­ca. Bei Krebs­pa­ti­en­ten besie­deln gezielt Tumor­ge­we­be, jedoch kann eine Infek­ti­on lebens­be­droh­lich ver­lau­fen. „Für die­se Art der Tumor­be­kämp­fung muss ein Sal­mo­nel­len­stamm zwar eine star­ke Abwehr­re­ak­ti­on des Immun­sys­tems aus­lö­sen, darf dabei aber nicht zu aggres­siv sein, um noch in Schach gehal­ten wer­den zu kön­nen“, sagt Dr. Sebas­ti­an Fel­g­ner, Wis­sen­schaft­ler am HZI. Schritt für Schritt haben die HZI-For­scher die Bak­te­ri­en gene­tisch ver­än­dert und ver­sucht, eine opti­ma­le Balan­ce zwi­schen Sicher­heit und aus­rei­chen­der Immun­ant­wort zu errei­chen.

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Um die Sicht­bar­keit der Bak­te­ri­en für das Immun­sys­tem zu erhö­hen, haben sich die Wis­sen­schaft­ler unter ande­rem bestimm­te Pro­te­ine in der Mem­bran – also der Außen­hül­le – der Sal­mo­nel­len vor­ge­nom­men. Dort sind soge­nann­te Lipo­po­lys­ac­cha­ri­de ver­an­kert, die aus Zucker- und Fett­ket­ten bestehen. Die­se Mole­kü­le sit­zen an der Ober­flä­che der Bak­te­ri­en und wer­den vom Immun­sys­tem als fremd erkannt. Um sich bei einer Infek­ti­on zu ver­ste­cken, spal­ten ver­schie­de­ne Enzy­me der Sal­mo­nel­len Fett­ket­ten ab, sobald sie in einen Wirt ein­drin­gen. „Wir haben die Enzy­me, die die­se Abspal­tung vor­neh­men, in unse­rem Sal­mo­nel­len­stamm aus­ge­schal­tet. Dadurch blei­ben die Fett­ket­ten auch im Pati­en­ten an der Ober­flä­che der Bak­te­ri­en erhal­ten und sind für das Immun­sys­tem gut sicht­bar“, sagt Fel­g­ner.

Eine weitere Hürde wurde genommen

Nach die­sem Sche­ma haben die Wis­sen­schaft­ler ver­schie­de­ne gene­ti­sche Ver­än­de­run­gen in ihren Sal­mo­nel­len­stamm ein­ge­bracht und die the­ra­peu­ti­sche Wir­kung an Mäu­sen unter­sucht. Dabei ist es ihnen auch gelun­gen, eine wei­te­re Hür­de zu neh­men: „Ein Pro­blem ist, dass Men­schen, die bereits mit den Bak­te­ri­en in Kon­takt gekom­men sind, eine Immu­ni­tät gegen sie ent­wi­ckelt haben und auf die the­ra­peu­ti­schen Sal­mo­nel­len unter Umstän­den nicht mehr reagie­ren“, sagt Prof. Sieg­fried Weiß, ehe­mals Lei­ter der HZI-Abtei­lung für Mole­ku­la­re Immu­no­lo­gie und jetzt tätig an der Medi­zi­ni­schen Hoch­schu­le Han­no­ver.

Ins­be­son­de­re Men­schen in Län­dern mit schlech­ten hygie­ni­schen Bedin­gun­gen sind durch häu­fi­ge Sal­mo­nel­len­in­fek­tio­nen oft­mals immun. Die Modi­fi­ka­tio­nen haben nun einen Sal­mo­nel­len­stamm zum Ergeb­nis, der auch bei Mäu­sen mit einer Immu­ni­tät gegen Sal­mo­nel­len die kör­per­ei­ge­ne Abwehr mobi­li­siert. „Selbst Tumo­re, die bis­her resis­tent gegen den Stamm waren, wer­den jetzt vom Immun­sys­tem besei­tigt“, sagt Weiß.

Der neu ent­wi­ckel­te Sal­mo­nel­len­stamm ist mitt­ler­wei­le zum Patent ein­ge­reicht. „Der nächs­te Schritt in Rich­tung the­ra­peu­ti­scher Anwen­dung wäre es nun, den Stamm gemein­sam mit Indus­trie­part­nern in kli­ni­sche Stu­di­en zu brin­gen und sei­ne Eig­nung für den kli­ni­schen Ein­satz zu tes­ten“, sagt Sebas­ti­an Fel­g­ner.