Leber und Pankreas: Krebsbekämpfendes Virus nutzt Salmonellen als Transportmittel ins Innere von Tumoren

Forschende von der University of Massachusetts Amherst (USA) haben speziell modifizierte Salmonellen entwickelt, die krebsbekämpfende Viren transportieren. Diese Viren sind für den Menschen harmlos, aber wirksam gegen Leber- und Pankreastumoren.

Die Forschenden stellten in einer kürzlich publizierten Studie fest, dass bei Tierversuchen mit dieser Kombination aus Bakterien und Viren fast alle Tumoren beseitigt wurden und die Tiere deutlich länger lebten. „Es ist noch viel zusätzliche Forschung nötig, bevor diese Behandlung für Menschen verfügbar sein kann“, bremst der Neil Forbes, korrespondierender Autor der Studie und Professor am Riccio College of Engineering der University of Massachusetts Amherst Erwartungen für die nächste Zukunft. „Aber die Aussicht, Patienten mit Leber- oder Bauchspeicheldrüsenkrebs zusätzliche Lebensjahre zu schenken, ist spannend.“

Einsatz onkolytischer Viren bei inneren Organen

„Unser Ziel ist es, Therapien zu entwickeln, die Tumoren nicht nur verkleinern, sondern den Patienten tatsächlich mehr Lebenszeit verschaffen“, erläutert Shradha Khanduja, Erstautorin der Studie und Doktorandin im Bereich Chemieingenieurwesen an der University of Massachusetts Amhurst. „Diese Ergebnisse bei zwei der tödlichsten Krebsarten zu sehen, zeigt uns, dass wir auf dem richtigen Weg sind und dass die Biologie noch über Werkzeuge verfügt, die wir bisher nicht voll ausgeschöpft haben.“

Die Forschenden machten sich in ihrer aktuellen Arbeit die Wirkung onkolytischer Viren zunutze. Sie hatten sich bislang nur bei oberflächlichen Krebsarten, wie etwa dem Melanom, als wirksam erwiesen. Im Körperinneren eliminiert das Immunsystem die Viren, noch bevor sie den Tumor überhaupt erreichen können.

Hier sahen die Wissenschaftler einen Lösungsansatz. Das Forbes-Labor an der University of Massachusetts Amherst hat sich darauf spezialisiert, einen Salmonellenstamm so zu modifizieren, dass er als Transportmittel für Medikamente direkt zum Tumor fungiert. „Es war schon ein wenig verrückt, als ich mich fragte: ‚Wie kann ich einen lebenden Organismus nutzen, um bei der Behandlung einer Krankheit zu helfen?‘“, berichtet Forbes. „Nun lautet die Frage: ‚Wie kann ich zwei Organismen zur Krankheitsbehandlung einsetzen, wobei der eine den anderen steuert, der wiederum den Krebs bekämpft?‘“

Verringertes Tumorwachstum, längeres Überleben

Die Forschenden entwickelten ein neues, gentechnisch verändertes Salmonellenbakterium, das das Virus transportieren und direkt im Tumor absetzen kann. Bei der Messung der Bakterienkonzentration in den Mausmodellen stellten das Team fest, dass der Tumor 50 Millionen Mal mehr Bakterien enthielt als Leber oder Milz – jene Organe, die normalerweise für die Filterung von Bakterien aus dem Körper zuständig sind.

Infolgedessen waren die Tumoren bei den mit den virusübertragenden Salmonellen behandelten Mäusen nur ein Viertel so groß wie bei den Kontrolltieren und entsprachen 27 Prozent der Größe der Tumoren bei Tieren, die mit einem Standardmedikament gegen Leberkrebs (Sorafenib) behandelt worden waren. Zudem lebten sie bis zu 65 Tage länger als die Mäuse, die keine Behandlung erhalten hatten.

Als bemerkenswert heben die Studienautoren auch hervor, dass diese Wirkung ebenso stark war, wenn die virusübertragenden Salmonellen intravenös verabreicht wurden, wie bei einer direkten Injektion in den Tumor.

Beseitigung bisheriger Hindernisse

„Die direkte Injektion von Medikamenten in Tumoren in inneren Organen ist extrem schwierig und für Krebspatienten oft gefährlich und belastend“, erklärt Khanduja. „Diese Therapie umgeht dieses Hindernis vollständig, indem sie einen einfachen, herkömmlichen intravenösen Zugang nutzt. So können die modifizierten Bakterien sicher durch die Blutbahn navigieren und tief liegende Tumoren eigenständig aufspüren.“ Dieser therapeutische Ansatz löst zudem das Problem, schwer aufspürbare Mikrotumoren zu beseitigen, die zu Metastasen führen. Darüber hinaus könnte der genannte Ansatz Immunreaktionen auslösen, die der Fähigkeit der Tumoren entgegenwirken, sich vor dem Immunsystem zu verbergen.

„Diese Immunreaktionen sind von entscheidender Bedeutung, da Tumoren sie gezielt unterdrücken, um zu verhindern, dass das Immunsystem den Tumor eigenständig beseitigt“, erklärt Forbes. „Tumoren müssen sich im Laufe der Zeit so entwickeln, dass sie diese Abwehrmechanismen ausschalten können. Wir reaktivieren sie nun, indem wir Krankheitserreger in den Tumor einbringen.“

Diese Immunreaktionen trugen nicht nur zu einer Verkleinerung der Tumoren bei, sondern schulten auch das Immunsystem für den Kampf gegen künftige Tumoren. Laut den Forschenden lässt dies die Schlussfolgerung zu, dass die Therapie dazu beitragen könnte, Rezidive oder Metastasen zu verhindern. Zudem bestätigten die Autoren die Sicherheit der Therapie, gemessen an zufriedenstellenden Veränderungen bei Gewicht und Entzündungsmarkern.

Für diese ersten in der neuen Veröffentlichung beschriebenen Tests untersuchten die Wissenschaftler Leber- und Bauchspeicheldrüsenkrebs – Krebsarten, die mit 21 Prozent beziehungsweise 13 Prozent niedrige Fünf-Jahres-Überlebensraten aufweisen. Als Nächstes wollen sie weitere Krebsarten untersuchen und andere Viren einsetzen. Zudem planen sie zu erforschen, wie sich die Behandlung wirksamer gestalten lässt, damit die Tumoren nicht nur schrumpfen, sondern vollständig verschwinden. (ac)