Einleitung
Das Verständnis der Rolle von Mikroben bei der Entstehung, Diagnose, Prognose und Behandlung von Krebs hat in den letzten Jahren erheblich an Bedeutung gewonnen. Historische Berichte verlinken Mikroben mit Krebs bereits vor vier Jahrtausenden. Heutige Forschung zeigt, dass Bakterien, Viren und Pilze weit verbreitet unter Krebserkrankungen sind und eine Schlüsselrolle in der Krebsimmuntherapie spielen könnten. Diese Überprüfung untersucht die Beweise für die Bedeutung von Mikroben in Krebs unter modernen biologischen und immunologischen Gesichtspunkten.
Fortschritte in der Krebsforschung und Mikrobiom
Einige Mikroben verursachen direkt Krebs, während viele andere durch das Immunsystem des Wirts an dessen Wachstum beteiligt sind. Mechanistische Analysen der Interaktionen zwischen Darmmikrobiota und dem Immunsystem haben gezeigt, dass mikrobielle Stoffwechselprodukte und antigenes Mimikry mit Krebszellen antitumorale Immunität beeinflussen können. Zudem gibt es Hinweise auf aktive intratumorale Bakterien in verschiedenen Krebsarten wie Lungen-, Magen- und Darmkrebs. Die Menge an intratumoralen Mikrobenzellen ist jedoch relativ gering im Vergleich zu Krebszellen, was ihre funktionelle Bedeutung und Potenz weiterhin unklar macht.
Immunsystem und Mikrobiota
Das Mikrobiom des Darms interagiert mit dem Immunsystem und beeinflusst die Antitumorimmunität, indem es Aktivitäten in primären und sekundären lymphatischen Geweben moduliert. Diese Wechselwirkungen umfassen zytokininitiierte Signalwege durch Toll-like Rezeptoren sowie metabolische Effekte von Mikroben. In präklinischen Modellen regulieren mikrobielle Metaboliten auch die Phänotypen von Tumormutationen und modifizieren die Wirksamkeit von Immun-Checkpoint-Inhibitoren.
Intratumorale Mikroben
Neuere Studien legen nahe, dass intratumorale Bakterien existieren und aktiv sind, wobei erste Untersuchungen auch Pilze und Bakteriophagen in gastrointestinalen Krebserkrankungen identifiziert haben. Die immunsuppressiven oder immunstimulierenden Eigenschaften von Mikroben innerhalb des Tumormikro-Umfelds (TME) sind von großer Bedeutung, da sie die Antwort auf Immuntherapien beeinflussen können.
Modulation des Mikrobioms
Die immunmodulatorischen Effekte des Wirtsmikrobioms haben das Interesse an Strategien zur Veränderung ihrer Zusammensetzung als Form der Immuntherapie wiederbelebt. Trotz umfangreicher präklinischer Beweise ist die Übersetzung von Mikrobiota-Modulationsansätzen in die klinische Praxis bislang nicht in kommerzielle Therapien umgesetzt worden. Synthetische Biologieansätze gewinnen an Bedeutung, wobei gentechnisch veränderte Bakterientherapien in präklinischen und klinischen Studien getestet werden.
Herausforderungen und zukünftige Forschung
Eine bessere Charakterisierung der Krebs-assoziierten Mikrobiota in Tumor-, Stuhl- und Blutproben würde diesen Fortschritt erheblich unterstützen. Große klinische Studien testen derzeit die Wirksamkeit von Mikrobiota-Modulationsansätzen, die von diätetischen Modifikationen bis hin zu intratumoral injizierten, gentechnisch veränderten Bakterien reichen. Diese bakteriellen Krebstherapien könnten, falls sicher und wirksam, das Arsenal der Krebstherapien erheblich erweitern. Die Integration der host-zentrierten und mikrobiellen Perspektiven auf Krebs könnte die Behandlungsergebnisse verbessern und ein nuanciertes Verständnis der Evolution von Krebs und Mikroben liefern.
Fazit
Die Untersuchung der Rolle von Mikroben bei Krebs bietet vielversprechende Möglichkeiten zur Verbesserung jeder Phase des Krebsbehandlungszyklus, obwohl noch viele Herausforderungen bestehen. Eine konzertierte Anstrengung zur Charakterisierung der Krebs-assoziierten Mikrobiota und ihrer funktionalen Auswirkungen ist entscheidend für zukünftige Fortschritte in der Krebsforschung und -therapie.