Meeresbakterien zeigen starke therapeutische Wirkungen gegen Darmkrebs

Meeresbakterien zeigen starke therapeutische Wirkungen gegen Darmkrebs

Zusammenfassung

Ein Forschungsteam unter der Leitung von Professor Eijiro Miyako von der Graduate School of Advanced Science and Technology des Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) hat das Meeresbakterium entdeckt Photobakterium angustum zeigt eine bemerkenswerte therapeutische Wirksamkeit gegen Darmkrebs.

Das fanden die Forscher durch das Screening mehrerer mariner Bakterienstämme heraus P. angustumIn seiner natürlichen, nicht manipulierten Form reichert es sich selektiv im Tumorgewebe an und induziert sowohl eine direkte Tumorlyse als auch eine starke Immunaktivierung. In Mausmodellen intravenös verabreicht P. angustum zeigten einen hohen Tumortropismus bei minimaler Besiedlung lebenswichtiger Organe mit Ausnahme der Leber, ohne dass hämatologische Anomalien oder histologische Toxizität beobachtet wurden.

Außerdem, P. angustum Die Therapie förderte die intratumorale Infiltration von Immunzellen, einschließlich T-Zellen, B-Zellen und Neutrophilen, und erhöhte die Produktion von entzündlichen Zytokinen wie Tumornekrosefaktor-α (TNF-α) und Interferon-γ (IFN-γ). Das Bakterium zeigte auch eine intrinsische onkolytische Aktivität durch die natürliche Exotoxinproduktion und zerstörte Krebszellen direkt. Diese kombinierten Mechanismen verlängerten das Überleben der behandelten Mäuse erheblich, wobei in einigen Fällen eine vollständige Remission erreicht wurde.

Diese Forschung stellt einen entscheidenden Fortschritt auf dem Weg zur Entwicklung sichererer, biokompatiblerer Krebsimmuntherapien dar, die nicht auf gentechnisch veränderten Organismen (GVO) beruhen.

Die Studie wurde zur Veröffentlichung im angenommen Zeitschrift für Immuntherapie des Krebses, eine führende internationale Fachzeitschrift auf dem Gebiet der Krebsimmuntherapie.

Hintergrund

Krebs bleibt weltweit eine der häufigsten Todesursachen. Während revolutionäre Immuntherapien wie Immun-Checkpoint-Inhibitoren und CAR-T-Zelltherapie entwickelt wurden, stehen sie vor Herausforderungen wie hohen Kosten, immunbedingten unerwünschten Ereignissen, begrenzter Wirksamkeit bei soliden Tumoren und immunsuppressiven Mechanismen innerhalb der Tumormikroumgebung.

Die bakterielle Krebstherapie wird seit über einem Jahrhundert erforscht, und neuere Studien haben gezeigt, dass bestimmte Bakterienarten sich in der hypoxischen und immunsuppressiven Tumorumgebung selektiv ansiedeln und vermehren können. Die meisten bisherigen Forschungen konzentrierten sich jedoch auf gentechnische Veränderungen Escherichia coli oder Salmonella typhimurium Stämme, die Bedenken hinsichtlich der biologischen Sicherheit, komplexer Herstellungsprozesse und strenger regulatorischer Anforderungen aufkommen lassen.

Diese Studie konzentrierte sich auf natürlich vorkommende, nicht gentechnisch veränderte Meeresbakterien, um ihr Potenzial für die Krebstherapie zu untersuchen.

Forschungsergebnisse

1. Screening von Meeresbakterien

Das Forschungsteam bewertete die Antitumoraktivität mehrerer mariner Bakterienstämme, darunter P. angustum, P. phosphoreum, P. aquimaris, A. logeiUnd P. indicum in Darmkrebs-Mausmodellen. Nur P. angustum zeigten signifikante Antitumorwirkungen und ein verlängertes Überleben. Andere Bakterienstämme führten aufgrund ihrer hohen Toxizität innerhalb von zwei Tagen nach der Verabreichung zum Tod.

2. Ausgezeichnetes Sicherheitsprofil

Mäuse behandelt mit P. angustum zeigte keinen Gewichtsverlust oder hämatologische Anomalien. Ein großes Blutbild, biochemische Analysen und histologische Untersuchungen ergaben keine Anzeichen einer Toxizität. Der Anstieg der entzündlichen Zytokine war im Vergleich zu toxischen Stämmen deutlich geringer und die Bakterien wurden innerhalb von 24 Stunden aus lebenswichtigen Organen (außer der Leber) entfernt.

3. Hohe Tumorselektivität

Intravenös verabreicht P. angustum selektiv in Tumorgeweben mit reichlicher Koloniebildung akkumuliert. Im Gegensatz dazu wurde in gesunden Organen wie Herz, Lunge, Nieren und Milz eine minimale Besiedlung beobachtet.

4. Duale Antitumormechanismen

Die Antitumorwirkung von P. angustum werden durch zwei Mechanismen vermittelt:

• Direkte Tumorlyse: Natürliche Exotoxine (einschließlich Hämolysine), die vom Bakterium produziert werden, zerstören Krebszellen direkt
• Aktivierung des Immunsystems: Fördert die intratumorale Infiltration von T-Zellen, B-Zellen und Neutrophilen und steigert die Produktion von entzündlichen Zytokinen wie TNF-α und IFN-γ

5. Lang anhaltendes Immungedächtnis

Als tumorfreie Mäuse 120 Tage nach der ersten Behandlung erneut mit Krebszellen behandelt wurden, lehnten alle Mäuse das sekundäre Tumorwachstum vollständig ab. Das zeigt das P. angustum Die Therapie induziert ein starkes und dauerhaftes immunologisches Antitumorgedächtnis.

6. Breite Anwendbarkeit

P. angustum zeigten signifikante Antitumorwirkungen nicht nur in entzündungsbedingten Darmkrebsmodellen, sondern auch in arzneimittelresistenten dreifach negativen Brustkrebsmodellen (TNBC). Dies deutet auf eine mögliche Anwendung über Darmkrebs hinaus hin.

Zukunftsaussichten

Diese Studie zeigt, dass natürlich vorkommende, nicht manipulierte Bakterien als sichere und wirksame Krebsimmuntherapeutika fungieren können. Zukünftige Forschung wird sich auf die Validierung verschiedener Krebsarten, die Bewertung von Kombinationseffekten mit Immun-Checkpoint-Inhibitoren und die detaillierte Analyse des langfristigen Immungedächtnisses konzentrieren.

Weitere Aufklärung der zugrunde liegenden molekularen Mechanismen P. angustumDie tumorselektive Besiedlung und Immunaktivierung wird die Entwicklung wirksamerer Therapieansätze erleichtern.

Diese Ergebnisse stellen ein neues therapeutisches Paradigma einer biokompatiblen Bakterientherapie dar, die nicht von GVO abhängt und Potenzial für eine zukünftige klinische Umsetzung bietet.

Quellen: