Medizin

Krebs: Darmbakterien könnten Wirkung von Checkpoint-Inhi­bitoren unterstützen

Mittwoch, 11. November 2015

Paris/Chicago – Ob Checkpoint-Inhibitoren, die das Immunsystem auf die Tumorzellen lenken, in der Krebsbehandlung erfolgreich sind, könnte davon abhängen, welche Bakterien die Patienten im Darm haben. Darauf deuten zwei tierexperimentelle Studien in Science (2015; doi: 10.1126/science.aad1329 und aac4255) hin, die erneut den großen Einfluss der Darmflora auf das Immunsystem belegen.

Das Team um Laurence Zitvogel vom Institut de Cancérologie Gustave Roussy in Paris war eigentlich der Frage nachgegangen, warum es beim Einsatz des Checkpoint-Inhibitors Ipilimumab häufig zu einer schweren Kolitis kommt. Die Forscher vermuteten eine Interaktion des Wirkstoffs mit den Darmbakterien und untersuchten deshalb Tiere, bei denen sie durch Antibiotika die Darmbakterien abgetötet hatten. Zur Überraschung stellte der Forscher fest, dass dadurch nicht nur die Nebenwirkung Kolitis, sondern auch die Anti-Tumorwirkung von Ipilimumab deutlich abgeschwächt wurde.

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Weitere Analysen ergaben, dass bestimmte Bakterien aus der Gattung Bacteroides dafür verantwortlich waren. So konnte die Wirkung des Mittels, das bei T-Zellen eine immunologische Bremse löst, wiederhergestellt werden, wenn die Tiere mit B. thetaiotaomicron oder B. fragilis gefüttert wurden. Den gleichen Effekt erzielte eine Stuhltransplantation von Patienten, die mit Ipilimumab behandelt wurden. Offenbar waren die Darmbakterien in der Lage, T-Zellen für den Angriff auf den Tumor zu mobilisieren.

Zu einem ähnlichen Ergebnis kam ein Team um Thomas Gajewski von der Universität Chicago. Es experimentierte mit PD-1-Rezeptor-Blockern, einer anderen Gruppe von Checkpoint-Inhibitoren, zu der Nivolumab und Pembrolizumab gehören. Die Forscher bezogen ihre Versuchstiere von zwei verschiedenen Zulieferern.

Schon vor der Behandlung zeigten Tiere, die sie vom Jackson Laboratory erworben hatten, eine stärkere spontane Immunantwort auf die menschlichen Melanome, die die Forscher den Tieren unter die Haut transplantiert hatten, als wenn sie Versuchstiere von Taconic Biosciences verwendet hatten.

Wenn die Tiere beider Zulieferer vor der Transplantation längere Zeit im selben Käfig gehalten wurden, verschwanden die Unterschiede. Der Austausch der Darmflora über Stuhltransplantationen hatte die gleiche Wirkung. Der Transfer der Darmbakterien war bei den Mäusen genauso effektiv wie die Behandlung mit einem PD-1-Rezeptor-Blocker. Die Kombinationen beider Behandlungen erzielte die beste Antitumorwirkung.

Auf der Suche nach dem verantwortlichen Bakterium stieß das US-Team auf die Gattung Bifidobacterium (also auf andere Bakterien als die französische Arbeitsgruppe). Die Fütterung mit Bifidobacterium erzielte die gleiche Wirkung wie eine Stuhltrans­plantation und die Wirkung blieb nach dem Ende der Fütterung noch mehrere Wochen erhalten.

Weitere Untersuchungen ergaben, dass Bifidobacterium sich im Darm ansiedelte. Die neuen Bewohner wurden von dendritischen Zellen der Schleimhaut erkannt. Diese Zellen sind ein Vorposten des Immunsystems, welches die Informationen unter anderem an die T-Zellen weiterreicht, die für die Tumorantwort verantwortlich sind. Die Signale der dendritischen Zellen verstärkten die Fähigkeit der T-Zellen, Melanomzellen anzugreifen.

Die Ergebnisse könnten für die klinische Medizin in zwei Bereichen von Bedeutung sein. Zum einen bietet sich die Entwicklung von Stuhltests an, die die Wirksamkeit einer Behandlung mit Checkpoint-Inhibitoren vorhersagen könnten. Noch spannender dürfte aber die Frage sein, ob eine Änderung der Darmflora, etwa durch Probiotika, die Wirkung der Krebsmedikamente verstärken kann. Klären können dies nur klinische Studien, zu denen es aufgrund der Ergebnisse demnächst kommen dürfte. © rme/aerzteblatt.de

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