Etwa jeder fünfte Krebspatient profitiert von einer Immuntherapie – einer Behandlung, die das Immunsystem zur Krebsbekämpfung nutzt. Ein solcher Ansatz zur Krebsbekämpfung hat unter anderem bei Lungenkrebs und Melanomen erhebliche Erfolge erzielt. Die Forscher sind hinsichtlich ihres Potenzials optimistisch und erforschen Strategien zur Verbesserung der Immuntherapie bei Krebsarten, die nicht gut auf die Behandlung ansprechen, in der Hoffnung, mehr Patienten davon zu profitieren.
Nun haben Forscher der Washington University School of Medicine in St. Louis bei Mäusen herausgefunden, dass ein Stamm von Darmbakterien – Ruminococcus gnavus – die Wirkung einer Krebsimmuntherapie verstärken kann. Die Studie, die am 17. Mai in Science Immunology erscheint , schlägt eine neue Strategie zur Nutzung von Darmmikroben vor, um das ungenutzte Potenzial der Immuntherapie zur Krebsbekämpfung freizusetzen.
„Das Mikrobiom spielt eine wichtige Rolle bei der Mobilisierung des körpereigenen Immunsystems zum Angriff auf Krebszellen“, erklärte der leitende Autor der Studie, Marco Colonna, MD , und Robert Rock Belliveau, MD, Professor für Pathologie . „Unsere Ergebnisse werfen ein Licht auf eine Bakterienart im Darm, die einem Immuntherapeutikum hilft, Tumore bei Mäusen zu beseitigen. Die Identifizierung solcher mikrobieller Partner ist ein wichtiger Schritt bei der Entwicklung von Probiotika, um die Wirksamkeit von Immuntherapeutika zu verbessern und mehr Krebspatienten zu helfen.“
Bei der Krebsimmuntherapie werden körpereigene Immunzellen eingesetzt, um Tumore anzugreifen und zu zerstören. Bei einer solchen Behandlung werden Immun-Checkpoint-Inhibitor-Medikamente eingesetzt, um das Immunsystem zu entfesseln, indem sie die natürlichen Bremsen lösen, die die Immun-T-Zellen ruhig halten, eine Funktion, die verhindert, dass der Körper sich selbst Schaden zufügt. Einige Tumore wehren sich jedoch, um die angreifenden Immunzellen zu unterdrücken, wodurch die Wirksamkeit solcher Inhibitoren gedämpft wird.
Colonna und die erste Co-Autorin Martina Molgora, PhD, eine Postdoktorandin, hatten zuvor eine Zusammenarbeit mit ihrem Kollegen Robert D. Schreiber, PhD , dem Andrew M. und Jane M. Bursky Distinguished Professor, aufgebaut, in der sie Sarkomtumoren bei Mäusen vollständig eliminierten ein zweigleisiger Hemmungsansatz. Die Forscher hemmten TREM2, ein Protein, das von Tumormakrophagen hergestellt wird, um T-Zellen daran zu hindern, den wachsenden Tumor anzugreifen. Sie zeigten dann, dass ein Krebsimmuntherapeutikum wirksamer war, wenn TREM2 blockiert war. Das Ergebnis zeigte, dass TREM2 die Wirksamkeit der Immuntherapie dämpft.
In einem Experiment, das die Grundlage der neuen Studie bildete, machten die Forscher eine überraschende Beobachtung. TREM2-Mäuse zeigten die gleiche positive Reaktion auf den Checkpoint-Inhibitor, wenn sie mit Mäusen gehalten wurden, denen das Protein fehlte. Dieses Ergebnis kam zustande, als die Forscher von ihrem typischen Protokoll abwichen, die Mäuse vor der Behandlung mit dem Inhibitor zu trennen.
Zusammenlebende Mäuse teilen Mikroben miteinander. Die Forscher vermuteten, dass die Auswirkungen auf den Austausch von Darmbakterien zurückzuführen sein könnten. Die Forscher arbeiteten mit Jeffrey I. Gordon, MD , dem Dr. Robert J. Glaser Distinguished University Professor, und dem Co-Erstautor Blanda Di Luccia, PhD, einem Postdoktoranden, zusammen, um die Mikroben im Darm der behandelten Mäuse zu untersuchen erfolgreich mit Immuntherapie. Sie stellten eine Ausbreitung von Ruminococcus gnavus fest , verglichen mit einem Mangel an solchen Mikroben bei Mäusen, die nicht auf die Therapie ansprachen.
R. gnavus sei in der Darmmikrobiota von Krebspatienten gefunden worden, die gut auf eine Immuntherapie ansprachen, erklärte Colonna. In klinischen Studien haben Stuhltransplantationen von solchen Personen dazu beigetragen, dass einige nicht reagierende Patienten von den Vorteilen der Immuntherapie profitieren konnten.
Die Forscher, darunter die Co-Erstautorin und Doktorandin Darya Khantakova, führten R. gnavus bei den Mäusen ein und behandelten die Tumore dann mit einem Checkpoint-Inhibitor. Die Tumoren schrumpften, selbst als TREM2 als Waffe zur Dämpfung der Wirkung der Immuntherapie zur Verfügung stand.
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