Im World Cancer Report, der von der Weltgesundheitsorganisation WHO herausgegeben wird, wurden für das Jahr 2012 weltweit 8,2 Millionen Todesfälle durch Krebs verzeichnet. Darüber hinaus prognostiziert der Report einen Anstieg der 14 Millionen gemeldeten Krebserkrankungen im Jahr 2012 auf über 22 Millionen in 2022. Dementsprechend groß ist der medizinische Bedarf, neue Behandlungsmöglichkeiten für die mehr als 200 Tumorerkrankungen zu finden. Die biopharmazeutische Forschung leistet seit Jahren einen wichtigen Beitrag auf diesem Gebiet.

Schematische Darstellung von Salmonellen (© Novartis Behring)
Ein neuer Ansatz ist die Verwendung von Bakterien zur Tumorbekämpfung. Ein Fall, bei dem das Verfahren jüngst zur Anwendung kam, stammt aus den USA. Eine Patientin litt an einem aggressiven Tumor und sprach auf keine Therapiemaßnahme mehr an. Die Forscher entschieden sich deshalb, Bakteriensporen direkt in eine Metastase an der Schulter zu injizieren, und zwar Sporen von Clostridium novyi. Das Bakterium ist als Produzent mehrerer Toxine bekannt, die teilweise letale Auswirkungen auf menschliche Zellen und somit auch auf Krebszellen haben können. Der Vorteil der C. novyi-Zellen bei der Behandlung ist, dass sie nur anaerob leben können – sie also auf eine weitgehend sauerstofffreie Umgebung angewiesen sind. Diese ist im Inneren des Krebstumors gegeben, so dass kein Risiko einer Infektion des umliegenden Gewebes mit dem Bakterium besteht.

Trotzdem setzten die amerikanischen Forscher eine genetisch veränderte Art des Bakteriums ein, das Proteine produziert, die lediglich die Tumorzellen schädigen; das Bakterium sondert darüber hinaus keine weiteren Toxine ab. Nach der Behandlung konnten die Forscher einen Rückgang des Tumors bei der Patientin sowie die üblichen Symptome einer Infektion wie Fieber und Entzündungsreaktionen feststellen. Sie sind der Ansicht, dass diese Immunreaktionen sich nicht nur gegen die Bakterien richteten, sondern auch – induziert durch die Bakterieninfektion – eine Reaktion auf den Krebstumor waren. (1) , (2)

Dabei ist diese Beobachtung nicht wirklich neu. Bereits im 19. Jahrhundert fiel einigen Wissenschaftlern auf, dass die Tumore von Krebspatienten, die an einer Infektion litten, häufig zurückgingen oder sogar ganz verschwanden.(3) Bereits damals konnte dieser Mechanismus in Experimenten wiederholt werden. Allerdings entdeckte man kurz danach Bestrahlungs- und Chemotherapie als wirkungsvolle Behandlungsmöglichkeiten von Krebs, weswegen die Ansätze basierend auf Bakterien nicht weiter verfolgt wurden, zumal die beste Wirkung bei den Bakterienarten beobachtet werden konnte, die für den Menschen ein besonders hohes Krankheitspotenzial bargen wie z.B. Salmonellen oder der Milzbranderreger Bacillus anthracis. Heute, mehr als 100 Jahre später, können Bakterien gezielt verändert und ihre gefährlichen Eigenschaften reduziert werden, ohne die nützlichen aufgeben zu müssen.

So ist es auch deutschen Forschern vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) gelungen, Salmonellen zur Tumorbekämpfung einzusetzen. Die Forscher haben die Bakterien gentechnisch so verändert, dass sie in Kultur unter Zugabe eines bestimmten Zuckers das bekannte hohe Krankheitspotenzial aufweisen. In den Körper injiziert verlieren sie jedoch nach einiger Zeit dieses Potenzial. So können die Salmonellen zunächst im sauerstoffarmen Milieu des Tumorgewebes die Tumorzellen angreifen. Später reduziert sich ihre Pathogenität, und die Bakterien können vom Immunsystem des Patienten vernichtet werden.(4)

Die Forschergruppen aus Deutschland und den USA sind sich allerdings einig, dass der bakterielle Ansatz alleine zumindest momentan keine ausreichende therapeutische Option für die Behandlung von Krebserkrankungen darstellt. Zukünftig ist aber eine Kombination aus Chemotherapie und Bakterien vorstellbar, um den Tumor effektiv zu bekämpfen. Hierbei wäre es denkbar, dass gentechnisch veränderte Bakterien als Transporter für die Chemotherapeutika eingesetzt werden.(5) So wäre gewährleistet, dass die Substanzen nur im Tumor ihre Wirkung entfalten, da die Bakterien, die nur in sauerstoffarmer Umgebung leben können, sie zielgerichtet dorthin transportieren. Dies könnte mit deutlich weniger Nebenwirkungen für die Patienten einhergehen.

Für diese neuen Ansätze zur Krebsbehandlung bietet die molekularbiologische Forschung wichtige Grundlagen. Ohne die Möglichkeiten der Genomsequenzierung und -veränderung wären die aus dem 19. Jahrhundert bekannten Experimente wahrscheinlich nicht wieder aufgegriffen worden. Und auch die Rolle von Biotechnologie und Biopharmazie in der Krebsforschung dürfte in Zukunft noch an Bedeutung zunehmen, da sie eine wichtige Quelle für neue Erkenntnisse in der Immunonkologie darstellen – einem Forschungsfeld, das sich mit der Frage beschäftigt, wie das körpereigene Immunsystem dazu angeregt werden kann, Krebszellen zu bekämpfen.


Literaturtipps:
(1) http://www.focus.de/gesundheit/ratgeber/krebs/therapie/wissen-und-gesundheit-killerkeime-gegen-krebs_id_4601382.html
(2) http://www.welt.de/gesundheit/article131261858/Bakterien-koennen-Krebs-von-innen-zerstoeren.html
(3) http://www.vfa-bio.de/vb-de/aktuelle-themen/forschung/mit-dem-immunsystem-den-tumor-bekaempfen.html
(4) http://www.laborpraxis.vogel.de/wissenschaft-forschung/articles/486462/
(5) http://www.biospektrum.de/blatt/d_bs_pdf&_id=985231