Wie bestimmte Bakterien Darmkrebs auslösen können

Versuch mit Organoiden bestätigte Zusammenhang

Utrecht – Wir alle leben in Symbiose mit Abermillionen von Mikroorganismen, die etwa auf unserer Haut und in unseren Eingeweiden leben. Zusammengenommen beträgt die Masse unserer Mitbewohner weit mehr als ein Kilogramm, und jeder von uns weist eine individuelle Komposition von Bakterien im Darm auf.

In den letzten Jahren ist dieses sogenannte Mikrobiom in den Fokus der Wissenschaft gerückt, da die Zusammensetzung der Darmbakterien kaum zu überschätzende Auswirkungen auf die Gesundheit haben dürfte – bis hin zu unserem Gefühlshaushalt.

Schon seit längerem vermutet man, dass ein Zusammenhang zwischen der Zusammensetzung des intestinalen Mikrobioms und der Entstehung von Darmtumoren besteht. So etwa kommen jene Stämme des Escherichia-coli-Bakteriums, welche die DNA-schädigende Substanz Colibaktin produzieren (pks+ E. coli), nur bei etwa 20 Prozent aller gesunden Menschen vor, aber bei 60 Prozent der Patienten mit erblichem Darmkrebs. Besteht da ein Zusammenhang? Und wenn ja, wie sieht er molekularbiologisch aus?

Um diese Fragen zu beantworten, injizierten Forscher um Hans Clevers (Hubrecht-Institut in Utrecht) fünf Monate lang wiederholt pks + E. coli in DarmOrganoide, also organähnliche Nachbildungen des menschlichen Darms in Zellkultur. Vor und nach den Injektionen sequenzierten sie jeweils das Erbgut der OrganoidZellen.

Verräterische Signatur

Wie die Forscher in Nature berichten, zeigte sich ein spezifisches Mutationsmuster der DNA in den Wirtszellen, dass bei jenen Organoiden fehlte, die einen E.coli-Kontrollstamm ohne Colibaktin-Produktion erhielten. Dieses spezische Mutationsmuster fand sich zudem deutlich häufiger bei Darmkrebs als bei anderen Krebsarten und bei zumindest fünf Prozent der Darmkrebspatienten.

Wie Hans Clevers und sein Team im Fachblatt Nature schlussfolgern, könnten also der Nachweis und die Entfernung jener E.-coli-Bakterienstämme, die Colibaktin produzieren, das Krebsrisiko für eine große Personengruppe verringern. (tasch)