Forscher haben ein einzigartiges krebsliebendes probiotisches Bakterium entwickelt, das einen Marker freisetzt, der im Urin nachgewiesen werden kann, nachdem er Darmkrebs ausgesetzt war, selbst im Frühstadium. Diese neuartige Testmethode könnte dazu führen, dass invasive Eingriffe wie Koloskopien und unordentliche Stuhluntersuchungen vermieden werden können.

Weltweit ist Darmkrebs (auch Darmkrebs genannt) die zweithäufigste krebsbedingte Todesursache, wobei ein besorgniserregender Anstieg der Inzidenz bei jüngeren Altersgruppen die Bedeutung der Früherkennung unterstreicht. Bei Darmkrebs geht es nicht nur darum, den Krebs zu finden, sondern auch seine Vorstufen – bei denen es sich oft um winzige Polypen handelt.

Obwohl die Koloskopie die Inzidenz und damit verbundene Mortalität von Darmkrebs wirksam reduziert, ist sie unpraktisch und teuer. Häufig verwendete Kottests zur Überprüfung auf Anzeichen von Krebs sind sicherlich bequemer und kostengünstiger, aber auch umständlich und manche Menschen würden sie lieber nicht durchführen lassen.

Glücklicherweise haben Forscher des South Australian Health and Medical Research Institute (SAHMRI), der University of Adelaide und der Columbia University in den USA eine Alternative zum Kottest entwickelt, bei der Probiotika verwendet werden, die sicher sind und bereits zur Behandlung von Darmerkrankungen eingesetzt werden.

„Wir haben die natürliche Anziehungskraft des Bakteriums auf Tumore ausgenutzt und es so manipuliert, dass es Moleküle freisetzt, die Krebs im Frühstadium beleuchten“, sagte Georgette Radford, eine der Co-Autorinnen der Studie.

Das Bakterium ist ein einzigartiger probiotischer Stamm von E. coli namens E.coliNissle1917 (EcN). Während des Ersten Weltkriegs isolierte der deutsche Arzt Alfred Nissle erstmals den Stamm aus dem Darm eines deutschen Soldaten, der gegen die Ruhr, die in den Schützengräben grassierte, immun zu sein schien. Später zeigte sich, dass EcN „schlechte“ Bakterien blockiert und bekämpft und es wurde langfristig sicher beim Menschen eingesetzt.

Neuere Forschungen haben eine weitere Eigenart von EcN aufgedeckt: Es hat eine starke Vorliebe für Tumore, insbesondere Darmtumoren. Anstatt in normalem Gewebe zu leben, sucht es aktiv nach diesen Tumoren, in denen es leben kann. Die Forscher dieser Studie machten sich diese Eigenart zunutze.

Indem sie Darmkrebs-Mausmodellen und menschlichen Darmkrebspatienten eine bestimmte Dosis EcN oral verabreichten, zeigten sie erstmals, dass EcN Darmpolypen selektiv und kraftvoll besiedeln kann.

„Unsere Studie zeigt, dass diese Bakterien nach oraler Einnahme des Medikaments selektiv in gutartigen Vorläuferläsionen von Darmkrebs (d. h. Polypen) und Darmkrebs überleben“, sagte Radford.

Anschließend veränderten die Forscher EcN, um ein kleines Molekül, Salicylat, zu produzieren, das leicht aus Körperflüssigkeiten gewonnen und nachgewiesen werden konnte. Die Forscher gaben manipuliertes EcN oral an Mäusemodelle mit Polypen und sammelten dann Stuhl- und Urinproben. Durch die Analyse von Urinproben auf das Vorhandensein von Salicylaten 48 Stunden nach der Verabreichung des Arzneimittels stellten sie fest, dass die behandelten Mäuse Salicylatspiegel aufwiesen, die fünfmal höher waren als die Ausgangswerte, während bei Kontrolltieren keine Veränderung der Salicylatspiegel auftrat.

Die Forscher sagen, dass die neue Methode zur nicht-invasiven Früherkennung von Krebs eingesetzt werden könnte.

„Sobald das Bakterium den Tumor findet, setzt es einen Marker frei, den wir dann im Urin nachweisen können, was darauf hinweist, dass Krebs vorliegt“, sagte die Mitautorin Susan Woods. „Unser Ziel ist es, diesen Marker künftig in einer Blutuntersuchung nachweisen zu können.“

Als nächstes untersuchten die Forscher, ob ihr manipuliertes EcN zur Krebsbehandlung eingesetzt werden könnte. Sie manipulierten die Bakterien erneut, diesmal um Zytokine und Checkpoint-Inhibitor-Therapien an der Tumorstelle freizusetzen. Nach oraler Verabreichung in einem Mausmodell beobachteten die Forscher eine Gesamtverringerung der Polypenfläche und -zahl um etwa 47 %. Diese Verringerung war nicht auf eine bestimmte Stelle beschränkt, sondern wurde im gesamten Dünndarm beobachtet.

Sie glauben, dass diese Plattform genutzt werden könnte, um die Behandlung direkt an der Krebsstelle durchzuführen, und da EcN „natürlich“ ist, können die Nebenwirkungen vermieden werden, die durch die Einführung von Chemotherapeutika verursacht werden.

Die Forschung wurde in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht.