Indolproduzierende Bakterien hemmen Tumorwachstum im Modell

Indolbildende Darmbakterien könnten das Ansprechen auf Immuncheckpoint-Inhibitoren verbessern. Patientendaten und Mausmodelle zeigen: Ohne Indole entfällt der antitumorale Effekt.

Das Darmbakterium Bacteroides uniformis ist offenbar in der Lage, den Organismus bei der Bekämpfung von Melanomen zu unterstützen. Das Bakterium wandelt die Aminosäure Tryptophan in Indole um, welche die antitumorale Immunität in Mäusen verstärken. Die in „Cell Reports Medicine“ publizierten Ergebnisse der US-amerikanischen Arbeitsgruppe eröffnen damit den Weg für zukünftige mikrobiom- und ernährungsbasierte Strategien, die dazu beitragen könnten, dass mehr Krebspatienten auf Immuntherapien ansprechen. Damit stehen die Ergebnisse im Einklang mit den Untersuchungen eines chinesischen Forschungsteams, die auf ein mögliches adjuvantes Potenzial von Bifidobacterium animalis in der Melanom-Immuntherapie hinweisen (wir berichteten).

Proben von Krebspatienten untersucht

Um zu bestimmen, ob derselbe Mechanismus auch beim Menschen relevant sein könnte, analysierten die US-Amerikaner Proben von Krebspatienten unter Immuntherapie. Bei Patienten mit gutem Ansprechen auf die Immuntherapie fanden sich erhöhte Spiegel von Enzymen der Indolproduktion. Dies deutet darauf hin, dass derselbe Mechanismus zum Therapieerfolg beiträgt.

„Wenn ich an die Rolle des Mikrobioms in der Krebstherapie denke, sehe ich eine Möglichkeit, besser zu verstehen, warum einige Patienten gut auf Behandlungen wie Immuncheckpoint-Inhibitoren ansprechen, während andere dies nicht tun“, sagt Dr. Amanda Ramer-Tait von der University of Nebraska-Lincoln in Lincoln (USA). „Unsere Studie führt diese Idee weiter, indem sie einen spezifischen Mikroorganismus und die von ihm produzierten Metabolite als einen möglichen Grund identifiziert, warum Patienten unterschiedlich auf Immuntherapien ansprechen.“

Antitumoraler Effekt verschwindet ohne Indol

Durch das Nebraska Gnotobiotic Mouse Program konnten die Forschenden die wichtigen Effekte des Tryptophanabbaus untersuchen. Nur der Indol-produzierende Bakterienstamm erzeugte eine antitumorale Immunität. Wurde ein genetisch modifizierter Bacteroides uniformis, der Tryptophan nicht mehr in Indole umwandeln konnte, in die Mäuse eingebracht, verschwand der antitumorale Effekt, und Tumoren entwickelten sich normal.

Die Ergebnisse legen nahe, dass die gezielte Veränderung des Darmmikrobioms oder die direkte Bereitstellung vorteilhafter bakterieller Metabolite künftig dazu beitragen könnte, das Ansprechen auf Krebsimmuntherapien zu verbessern.

„Unsere Idee ist, dass wir in Zukunft mikrobiom- oder ernährungsbasierte Interventionen entwickeln könnten, die nützliche Mikroorganismen oder die von ihnen benötigten diätetischen Substrate bereitstellen, um das Ansprechen eines Patienten auf Immuntherapie zu verbessern“, so Ramer-Tait. Besonders spannend sei, dass dieser Ansatz das Potenzial hat, über das Melanom hinauszugehen, da Indole auch bei anderen Krebsarten eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Immunantwort spielen. (ins)