Radioaktive Trojaner im Kampf gegen Metastasen

  • Ein Listeria-Bakterium unter dem Elektronenmikroskop: Forscher versetzten die Bakterien mit radioaktiven Isotopen und ließen sie auf Krebsgeschwüre los.
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    Ein Listeria-Bakterium unter dem Elektronenmikroskop: Forscher versetzten die Bakterien mit radioaktiven Isotopen und ließen sie auf Krebsgeschwüre los.

Listerien gelten normalerweise als gefährliche Erreger - Die Bakterien können aber auch genutzt werden, um eine Art nukleare Sprengköpfe in Krebszellen einzuschleusen

So mancher nennt ihn den schleichenden Tod. Das pankreatische duktale Adenokarzinom, besser bekannt als Bauchspeicheldrüsenkrebs, ist eine besonders heimtückische Krankheit. Die Geschwüre bilden bereits Metastasen, bevor sie aufgrund spezifischer Symptome entdeckt werden können. Die Tochtertumoren setzen sich vor allem in der Leber fest. Sie widerstehen klassischen Strahlen- und Chemotherapien und wachsen aggressiv weiter. Nur vier Prozent der Patienten überlebt länger als vier Jahre.

"In den vergangenen 25 Jahren hat es praktisch keine Fortschritte in der Behandlung von Pankreaskrebs gegeben", erklärt Claudia Gravekamp, Wissenschafterin am Albert Einstein College of Medicine in New York, im Gespräch mit dem Standard. Auch die relativ neuen Medikamente Gemcitabin und Erlotimib können den fatalen Krankheitsverlauf im Durchschnitt lediglich um ein halbes Jahr bremsen.

Langfristig jedoch könnte es nun Anlass zur Hoffnung geben. Gravekamp und ihr Forscherteam haben eine neue potenzielle Möglichkeit zur Bekämpfung von Bauchspeicheldrüsenkrebs-Metastasen entdeckt. Die Experten nutzen dazu spezielle Mikroorganismen: Bakterien der Spezies Listeria monocytogenes.

Parasiten als Transportmittel

Normalerweise gelten die Listerien selbst als gefürchtete Krankheitserreger. Sie können gefährliche Infektionen auslösen. Die Keime agieren mitunter sogar als intrazelluläre Parasiten. Sie können in Körperzellen eindringen und sich dort vermehren. Schwere Gewebeschäden sind die Folge.

Schon vor einigen Jahren kamen Mediziner auf die Idee, die invasiven Fähigkeiten von L. monocytogenes zu therapeutischen Zwecken zu nutzen. Die Einzeller sollten tumorspezifische Antigene in spezialisierte weiße Blutkörperchen, sogenannte Antigen-präsentierende Zellen, einschleusen und so das Immunsystem bei der Erkennung von Krebszellen unterstützen. Man nutzte dazu genetisch modifizierte Listerien, deren Erbgut so verändert ist, dass sie nicht lang im menschlichen Körper überleben können und deshalb keine Gesundheitsgefahr darstellen.

In den ersten Tests bei Patientinnen mit Gebärmutterhalskrebs zeigte die Methode Wirkung. Interessanterweise jedoch überlebte ein Teil der eingesetzten Bakterien. Sie hatten sich in den Krebsgeschwüren angesiedelt. Die Karzinome stellen für Listerien ein Refugium dar, weil das Immunsystem in der Umgebung eines Tumors unterdrückt ist. Die Krebszellen litten allerdings erheblich unter der Anwesenheit der Eindringlinge, denn die Keime produzierten reichlich freie Sauerstoffradikale - und zerstörten so viele ihrer Wirte.

Für Claudia Gravekamp und ihre Kollegen waren diese Beobachtungen der Funken zu einer neuen Überlegung. Wenn die Listerien eine Vorliebe für Tumorzellen haben, dann könnte man sie auch als Transportvehikel nutzen. Für eine tödliche Fracht. Eine Art nuklearer Sprengkopf in Mikroformat.

Strahlende Wirkung

Die Wissenschafter nahmen spezielle, an der Zellwand von L. monocytogenes bindende Antikörper und versahen diese mit radioaktivem Rhenium. Dieses Isotop setzt Betastrahlung mit relativ kurzer Reichweite frei, hat eine sehr kurze Halbwertszeit von nur 17 Stunden und löst zudem nur geringe Nebenwirkungen aus, erläutert Claudia Gravekamp. Für den therapeutischen Einsatz optimal geeignet. Die strahlenden Teilchen sollen von den Bakterien zu den Tumoren transportiert werden und dort ihre verheerende Wirkung entfalten.

Die ersten Tierversuche sind erfolgreich verlaufen. In Mäusen mit künstlich erzeugtem, metastasierendem Pankreaskrebs zerstörten die radioaktiv ausgestatteten Bakterien binnen weniger Tage rund 90 Prozent aller Tochtergeschwüre. Bei den primären Tumoren war die Effektivität indes deutlich geringer - vermutlich weil diese nur wenig wachsen. Radioaktivität beeinträchtigt über DNA-Schäden vor allem teilungsaktive Zellen. Die detaillierten Studienergebnisse wurden am Montag vom Fachblatt Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) online veröffentlicht.

Dass die Listerien so treffsicher ihr Ziel erreichen, ist auch einem krankheitsspezifischen Mechanismus zu verdanken, betont Claudia Gravekamp. Die Bakterien dringen in immunreaktion-unterdrückende Zellen (MDSC) ein, die vom Knochenmark aus zu den Metastasen wandern. "Diese transportieren sie dann wohlbehalten zu den Tumorzellen." Ganz wie Trojanische Pferde.

Jetzt geht es darum, die Methode weiter zu optimieren und kliniktauglich zu machen, sagt die Molekularbiologin. "Schließlich wollen wir alle Metastasen töten, und nicht nur 90 Prozent." (Kurt de Swaaf, DER STANDARD, 24.04.2013)

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