Gesundheit: Bakterien als Lockvögel

Der Plan klingt paradox: Mit Krankheitserregern wollen Forscher Krebserkrankungen gezielt bekämpfen. Tatsächlich können Keime, die normalerweise Lebensmittelvergiftungen und Wundinfektionen auslösen, Tumoren den Garaus machen. „Es ist seit langem bekannt, dass viele unter Luftabschluss lebende Bakterien Tumoren besiedeln, sich dort vermehren und das Geschwulst zum absterben bringen“, sagt Siegfried Weiss, Leiter der Arbeitsgruppe Molekulare Immunologie am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig.

Schon vor mehr als hundert Jahren setzten Ärzte das Wissen um die erstaunlichen Fähigkeiten von Bakterien im Kampf gegen Krebs ein. Einer der Pioniere, der amerikanische Chirurg William Coley, war durch Beobachtungen von Kollegen auf das Phänomen aufmerksam geworden. Darunter waren so skurril anmutende Berichte wie der des Chirurgieprofessors Wilhelm Busch aus Bonn. Als nichts mehr helfen wollte, ließ er eine scheinbar aussichtslos krebskranke Patientin in das leere Bett eines Wundrose-Patienten verlegen. Wenig später begann der massive Tumor im Hals der Frau zu schrumpfen.

Die Berichte bewogen Coley dazu, Infektionskeime gezielt zur Krebsbekämpfung einzusetzen. Im Jahr 1891 wagte er bei einem unheilbar an einem Gewebstumor erkrankten Patienten die Probe aufs Exempel. Er injizierte Streptokokken-Keime wiederholt in den Tumor. Ein Experiment auf Leben und Tod, denn Antibiotika, die eine mögliche Blutvergiftung durch den Eitererreger stoppen konnten, gab es noch nicht. Der Patient, der nur wenige Wochen Lebenserwartung vor sich hatte, überlebte acht Jahre. Später setzte Coley, der heute als Begründer der Krebsimmuntherapie gilt, weitere Keime ein und erzielte so bei der Behandlung von Weichteiltumoren eine beachtliche Heilungsrate von zehn Prozent. Bis in die 50-er Jahre wurde „Coley’s Toxin“ für die Behandlung von Krebserkrankungen genutzt. Mit dem Aufkommen der Strahlen- und Chemotherapie wurde sein Einsatz wegen der damit verbundenen gesundheitlichen Risiken verboten, die Idee geriet in Vergessenheit. Den Ansatz wollen nun die Braunschweiger Forscher wiederbeleben. Mit weiteren Partnern haben sie sich in dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützten Verbundprojekt PROTumor zusammengefunden.

„Unser Ziel ist, mit Hilfe der Gentechnik eine anwendungsichere und schonende Therapie gegen Darmkrebs zu entwickeln“, sagt Weiss. Darmkrebs ist eine der häufigsten Krebserkrankungen in der Bevölkerung. Jedes Jahr erkranken 73 000 Frauen und Männer neu daran. Jeder zweite Patient stirbt an der Krankheit.

Zu wenig Sauerstoff, verursacht durch wild wachsende Blutgefäße, eine mit dem rasanten Wachstum nicht mithaltende Nährstoffzufuhr und zahllose, vom wuchernden Gewebe erdrosselte Zellen – in einem großen Tumor herrschen harsche Bedingungen.

Der Tumor kapselt sich so vom gesunden Organismus ab, wird durch die Barriere unerreichbar für Botenstoffe und Zellen des Immunsystems und schafft sich seine eigene Welt mit ihren bösartigen Spielregeln vom hemmungslosen Wachstum auf Kosten des Wirtes. Die ist wie gemacht für Bakterien vom Schlage der Salmonellen, Clostridien oder Escherichia coli, denn sie fühlen sich in einer sauerstoffarmen Umgebung erst richtig wohl. Damit die Keime nicht zu einer lebensbedrohlichen Infektionsquelle werden, müssen sie vorher gentechnisch entschärft werden.

Dazu werden insbesondere jene Gene blockiert, welche an der Bildung von bakteriellen Giften beteiligt sind, erläutert Weiss. Derart gezähmte Bakterienstämme sind jedoch immer noch in der Lage sich zu teilen. Das gelingt ihnen so gut, dass dadurch die entarteten Zellen verdrängt werden.

„Sie zerstören die Krebszellen zum einen bereits dadurch, indem sie sich im Tumor vermehren“, sagt der Forscher. Das allein reiche aber nicht aus, um den Krebs besiegen. „Es spricht einiges für die Vermutung, dass die Erreger zudem eine starke Immunreaktion auslösen, so dass die körpereigene Abwehr gegen den Tumor vorgeht.“

Die „Lockvogel“-Hypothese haben US-Forscher am Burnham Institute for Medical Research in La Jolla am Tiermodell überprüft. Die Experimente mit tumorkranken Mäusen ergaben, dass das Immunsystem die Krebszellen umso stärker attackiert, wenn abgeschwächte Salmonellen, die den Tieren injiziert wurden, ein zusätzliches Gen für das Chemokin CCL21 enthielten. Der Botenstoff aktiviert bestimmte Immunzellen und geleitet sie zum Tumor. Indizien, die darauf hinweisen, dass Krankheitskeime das Immunsystem gezielt auf die Spur des Tumors bringen, haben auch andere Forscher erhalten. Mit Hilfe einer Streptokokken-Lösung erzielte eine Gruppe an der Universität Rostock bei weiblichen Mäusen mit Bauchspeicheldrüsenkrebs eine fast vollständige Rückbildung der Tumore. Dabei beobachteten die Wissenschaftler, wie gleichzeitig T-Killerzellen in den Tumor einwanderten. In ihrem Gefolge waren weitere Immunzellen, die sich über die Tumorzellen hermachten. Die Forscher wollen die Methode nun verfeinern und die Prozesse genauer an menschlichem Krebsgewebe untersuchen.

Im Tierexperiment ist Weiss einem Mechanismus auf die Spur gekommen, der wie ein Wegbereiter für die Immunabwehr wirkt. In die Blutbahn gespritzte Bakterien der Art Salmonella typhimurium regen bei Mäusen die Bildung eines immunologischen Botenstoffes an, der die Blutgefäße durchlässiger macht. „Der ausgeschüttete Tumornekrosefaktor bewirkt, dass die Abwehrzellen schnell in den Krebsherd eindringen können“, erklärt der Forscher. Andererseits kurbelt der Botenstoff auch die Entzündungsantwort bei Infektionen an.

Ist die hervorgerufene Reaktion zu stark, drohen schwere Nebenwirkungen, die sogar in einem tödlich verlaufenden Schock enden können. „Es wird deshalb sehr darauf ankommen, dass wir die richtige Balance finden“, sagt Weiss. Aus Sicherheitsgründen konzentriert sich der Forschungsverbund zunächst auf Escherichia coli-Stämme, die als sicher gelten. Mit Hilfe eines Arzneimittelherstellers sollen die Ergebnisse dann in die klinische Anwendung überführt werden.

Wann denn damit zu rechnen ist, dass Patienten von den Fortschritten profitieren, bei der Frage bleibt der Wissenschaftler vorsichtig. „Wir hoffen natürlich sehr, dass die neuen Erkenntnisse möglichst rasch in der Praxis Anwendung finden.“