Bakterien als Helfer gegen Krebs

<typohead type="3">Bakterien als Helfer gegen Krebs

Von Daniela Biermann

Bakterien und daraus erzeugte Minizellen sind in der Lage, Arzneistoffe oder genetische Information zu speichern und gezielt zu Krebszellen zu transportieren. Forscher wollen diese Eigenschaften nutzen, um Krebs spezifisch zu bekämpfen und unerwünschte Arzneimittelwirkungen zu reduzieren.

Bakterien besiedeln bevorzugt menschliche Krebsgeschwüre, denn der Tumor bietet ihnen Schutz und Nahrung. Diesen zielgerichteten Prozess wollen Forscher in der Krebstherapie nutzen.

Wissenschaftlern des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung in Braunschweig gelang es, Tumorzellen krebskranker Mäuse mit Bakterien der Gattung Salmonella typhimurium zu infizieren und anschließend dort die Expression bestimmter Gene zu aktivieren. Die genetisch veränderten Keime enthielten ein Gencluster, das für die lichterzeugenden Enzyme Luciferase und Grünes Fluoreszierendes Protein (GFP) kodiert. Nach Gabe von L-Arabinose exprimierten die Bakterien diese Proteine und leuchteten auf. Da die Bakterien bevorzugt Krebszellen befallen, konnten die Forscher somit Größe und Lage der Tumore analysieren. Diese Ergebnisse veröffentlichte die Gruppe um Holger Lößner und Siegfried Weiß im Fachmagazin »Cellular Microbiology« (Doi: 10.1111/j.1462-5822.2007.00890.x). Mit einer entsprechenden Genausstattung könnten die Bakterien auch krebswirksame Stoffe direkt am Zielort produzieren, hoffen die Forscher.

Einen anderes Konzept verfolgt das Team um Himanshu Brahmbhatt und Jennifer MacDiarmid der australischen Firma EnGeneIC: Sie verwenden »Minizellen« als Wirkstofftransporter. Die Wissenschaftler brachten Bakterien dazu, sich nicht in der Zellmitte, sondern an ihren Enden zu teilen. So entstehen 400 Nanometer große Zytoplasmaabschnürungen, sogenannte Minizellen, die mit Arzneistoffen beladen werden können.

»Sie sehen aus wie Bakterien, aber sie haben keine Chromosomen und sind keine Lebewesen. Weil sie eine starre Membran haben, zerfallen sie nicht bei der Injektion und tragen so fröhlich ihre Ladung zum Zielort«, sagt MacDiarmid. Sie sind einfach und billig herzustellen und passen wegen ihrer Größe genau durch die Öffnungen der porösen Blutgefäße, die das Tumorgewebe versorgen. Die Tumorspezifität erhöht sich durch bispezifische Antikörper auf der Oberfläche der Minizellen. Dabei heftet sich ein Antikörper mit dem einen Arm an die Minizelle und mit dem andern an einen zweiten Antikörper, der spezifisch an das Zielgewebe bindet. Mittels Endozytose nimmt die Zielzelle die Minizelle auf, die dann den Wirkstoff am Zielort freisetzt.

In Versuchen verkapselten die Forscher Doxorubicin und injizierten die so bepackten Minizellen Mäusen mit menschlichen Brustkrebs-, Leukämie- oder Eierstocktumoren. Selbst mit bis zu tausendfach niedrigeren Dosen als bei herkömmlicher Applikation sank das Tumorwachstum signifikant, berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin »Cancer Cell« (Band 11, Seite 431 bis 435). Dadurch vermindern sich die toxischen Effekte einer Chemotherapie erheblich. Auch Versuche an Hunden, Schweinen und Affen waren erfolgreich und sicher, sodass EnGeneIC erste klinische Studien für Ende 2007 plant.

Die Minizellen scheinen sich laut MacDiarmid nicht nur für alle herkömmlichen Arzneistoffe zu eignen, sondern auch für Genmaterial. In ersten Versuchen an Mäusen schalteten die Forscher mittels RNA-Interferenz erfolgreich die Produktion eines Proteins aus, das eine Resistenz gegen Doxorubicin verursacht.

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