Genetisch veränderte Salmonellen greifen Krebsgeschwüre an Im Kampf gegen Tumore schicken Forscher programmierte Bakterien ins Rennen. Die Salmonellen vergiften Krebszellen und lösen diese auf. Bisher testeten die Wissenschaftler ihr Verfahren an krebskranken Mäusen. US-Forscher rücken Tumoren mit speziell programmierten Bakterien zu Leibe. Die genetisch veränderten Salmonellen produzieren einen Anti-Krebs-Wirkstoff, lösen sich selbst auf und setzen das Gift im Tumor frei, wie die Wissenschaftler im Fachjournal „Nature“ schreiben. Ein Team um Jeff Hasty von der University of California San Diego in La Jolla (Kalifornien, USA) entwickelte die neuen Bakterienstämme, Sangeeta Bhatia und Kollegen vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge (Massachusetts, USA) führten Tests mit Mäusen durch. Bei ihrem Konzept hätten Hasty und seine Kollegen sich davon leiten lassen, dass eine Krebstherapie möglichst wenig Schaden im Körper des Patienten anrichten soll, sagte der Wissenschaftler einer Pressemitteilung seiner Universität zufolge. „Wir wollten außerdem eine beträchtliche therapeutische Nutzlast an die erkrankte Stelle liefern.“ Die Forscher verwendeten Bakterien, die besonders Tumore besiedeln. In das Erbgut bestimmter Salmonellen setzten sie mehrere Gene ein, die eine Art Selbstzerstörungsmechanismus bewirken. So wird ein Protein namens AHL produziert, das sich zwischen den Zellen einer Bakterienkolonie in einem Tumor verbreitet. Erreicht die AHL-Konzentration einen bestimmten Grenzwert, löst das Protein die Produktion eines Stoffes aus, das die Bakterienzelle auflöst. Einige der Salmonellen überleben die Massenselbsttötung der Kolonie und können im Tumor wieder eine Population aufbauen. Während die veränderten Salmonellen sich vermehren, produzieren sie dank eines weiteren eingeschleusten Gens ein Gift, das Krebszellen tötet. Lösen sich die Bakterien auf, wird dieses Gift freigesetzt. Siegfried Weiß vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig findet das Konzept der US-Forscher ausgesprochen innovativ. Es sei zwar nicht schwierig, Salmonellen dazu zu bringen, einen bestimmten Stoff zu produzieren, wohl aber, diesen Stoff auch freizusetzen. „Dieses Problem haben die Forscher sehr elegant gelöst“, betont Weiß, der nicht an der Studie beteiligt war. Hasty und Kollegen testeten die genetisch veränderten Salmonellen zunächst in Nährlösungen. Um die Zyklen sichtbar zu machen, in denen die Kolonie wächst, sich größtenteils auflöst und wieder wächst, integrierten sie ein weiteres Gen in das Bakterium. Es sorgt dafür, dass die Zellen Licht aussenden. In Zeitrafferfilmen zeigen sich aufleuchtende und wieder verschwindende Bakterien. Zudem konnten die Forscher bereits in der Nährlösung zeigen, dass der Anti-Krebs-Wirkstoff, von mehreren Tausend Salmonellen gleichzeitig freigesetzt, menschliche Krebszellen töten kann. Das MIT-Team unter der Leitung von Bhatia setzte nun die Forschung an krebskranken Mäusen fort. Dabei zeigte sich, dass die Anti-Krebs-Salmonellen das Wachstum von Darm- und Lebertumoren zwar einschränken, die Tumore aber nicht abtöten können. Die besten Ergebnisse brachte eine Kombination aus drei veränderten Bakterienstämmen, die jeweils einen anderen Wirkstoff produzieren, und einer Chemotherapie. Damit gelang es immerhin, die Lebenserwartung der Mäuse um 50 Prozent zu erhöhen. Das Konzept sei spannend und absolut neu, unterstreicht Mathias Heikenwälder vom Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg, der nicht an der Studie beteiligt war. „Das synchronisierte Auflösen einer Bakterienpopulation ist beeindruckend!“ Die Bakterien seien wie Drohnen, denen man ein Programm eingibt, dass sie dann ausführen. Allerdings seien noch einige Fragen offen, etwa, ob das Konzept auf die klinische Anwendung übertragbar sei. In einem „Nature“-Kommentar weist Shibin Zhou von der Johns Hopkins University School of Medicine in Baltimore (Maryland, USA) darauf hin, dass das Verfahren auch anderweitig angewendet werden könnte: „Eine zyklische Wirkstofffreisetzung könnte nützlicher sein für die Behandlung von Menschen mit Krankheiten, die wiederkehrende Dosierung erfordern, wie Diabetes und Bluthochdruck. Foto und Artikel: focus.de

Генетически модифицированные сальмонеллы уничтожают раковые клетки Ученым из США удалось создать программируемых бактерий для лечения рака. Сальмонеллы, подвергшиеся генетической модификации, тестировались пока что на мышах, больных раком. Генетически измененные сальмонеллы выделяют антираковое вещество, сами растворяются, выделяя при этом яд, проникающий в опухоль; по этому поводу была опубликована статья в журнале «Nature» Команда Джеффа Хасти из университета Калифорния Сан Диего разработала новый штамм бактерий, а коллеги из массачусетского университета провели опыты на мышах. Концепция ученых базируется на такой противораковой терапии, которая не будет иметь негативного влияния на организм. «При этом мы хотим дать максимальную полезную нагрузку на больное место, т.е. на опухоль» - говорят ученые. При этом использовались бактерии, которые способны селиться на опухолях. В геном определенных сальмонелл исследователи подсадили несколько генов, которые запускают механизм самоуничтожения. Они производят протеин AHL, распространяющийся среди клеток колонии бактерий в раковой опухоли. Когда концентрация AHL достигает пограничного предела, механизм срабатывает, и клетка бактерии растворяется. Некоторая часть сальмонелл при этом выживает и вновь образует популяцию в опухоли. В ходе размножения измененные сальмонеллы выделяют яд, убивающий раковые клетки. При растворении сальмонеллы именно этот яд и выделяется в раковую опухоль. Гельмут Вайсс из центра Гельмгольца по исследованию инфекций отмечает, что американские ученые нашли элегантный и простой способ, т.к. не сложно заставить сальмонелл выделять яд и не сложно сделать так, чтобы сальмонеллы «лопались» выпуская этот яд в опухоль. Джефф Хасти и его коллеги из Америки сперва изучали этот эффект в питательных средах. Чтобы сделать видимыми циклы роста колоний, их частичного распада и повторного возрождения, ученые внедрили еще один ген в сальмонеллы: благодаря ему колонии светятся, что позволяет снять фильм методом покадровой (замедленной) съемки. Уже в питательной среде ученым удалось показать, что антираковое вещество, выделяемое при смерти сальмонелл, может уничтожать раковые клетки. Команда ученых под руководством Бхатия продолжила опыты на мышах. Выяснилось, что хотя антираковое вещество сальмонелл может замедлить рост опухолей кишечника и печени, но не уничтожает их полностью. Лучшие результаты были получены при использовании комбинации из трех измененных штаммов сальмонелл, каждый из которых производит разные антираковые вещества, плюс химиотерапия – без неё пока всё же не обойтись. Используя все эти методы одновременно, удалось повысить благополучный прогноз длительности жизни для больной мыши на 50%. Эта концепция очень интересная и абсолютно новая, говорит Маттиас Хайкенвельдер из немецкого общества исследования рака в Хайдельберге, не принимавший участие в проекте. «Синхронное растворение популяции бактерий – поразительное явление». Бактерии работают как дроны, запрограммированных на определенные действия.  Но нет пока ответа на вопрос о возможном клиническом применении концепции. В комментарии к статье Шибин Жоу из медицинского университета Джонса Хопкинса в США, Балтимор, пишет, что данный метод теоретически подходит для лечения диабета и гипертонии: «циклическое испускание вещества может с пользой применяться при лечении болезней, когда требуется повторяющаяся доза, например при гипертонии или диабете». по материалам журнала focus.de