Möglicher Zusammenhang zwischen Erfolg von Krebsbehandlung und Darmmikrobiom
Zur Therapie von Krebs stehen verschiedene Behandlungsmethoden zur Verfügung, etwa Chemo- oder Strahlentherapie. Die Behandlung hängt auch von der Tumorart ab. Der Therapieverlauf unterscheidet sich aber von Mensch zu Mensch. Das könnte laut Forschenden auch mit dem Darmmikrobiom zu tun haben.
Krebspatientinnen und -patienten sprechen unterschiedlich gut auf Therapien an. Wie erfolgreich die klassischen Behandlungsmethoden sind, beruht möglicherweise auf der Zusammensetzung des Mikrobioms im Darm. Darauf deuten Ergebnisse von Forschenden aus Jena und Hongkong hin. Für ihre Studie untersuchten die Fachleute acht verschiedene Krebsarten.
Effizienz oft nicht so hoch wie gewünscht
Laut einer Mitteilung des Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut (HKI) steht weltweit etwa jeder sechste Todesfall in Zusammenhang mit einer Krebserkrankung.
Zu den bekanntesten Therapiemethoden zählen Chemo- und Immuntherapie. Die Wirkungsweise dieser Behandlungen setzt darauf, dass sich die Krebszellen nicht weiter teilen oder das Immunsystem dabei unterstützt wird, die Tumorzellen abzutöten.
Doch trotz der heutzutage gut entwickelten Antikrebstherapien ist die Effizienz häufig nicht so hoch wie gewünscht.
Darmmikrobiom könnte für Therapieerfolg eine wichtige Rolle spielen
„Alle Daten deuten darauf hin, dass das Darmmikrobiom, also die Gesamtheit aller Mikroorganismen, die in unserem Darm leben, für den Therapieerfolg eine wichtige Rolle spielt“, erklärt Gianni Panagiotou vom Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie in Jena.
Mit seinem Team analysierte der Wissenschaftler Stuhlproben mehrerer Krebspatienten, die mit Chemo- oder einer Kombination aus Chemo- und Immuntherapie behandelt wurden. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forschenden im Fachjournal „Microbiome“.
Obwohl die Versuchsgruppe mit Patienten mit acht verschiedenen Krebsarten klein war, gelang es den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern bei der Stuhlanalyse einige Gemeinsamkeiten festzustellen:
„Die Darmmikrobiome derjenigen Krebspatienten, die gut auf die Therapie ansprachen, weisen eine größere mikrobielle Vielfalt auf. Außerdem unterscheiden sich ihre im Darm vorkommenden Bakterienspezies von denen jener Patienten, die weniger gut auf die Therapiemaßnahmen reagierten“, erläutert Panagiotou.
In Patienten mit Behandlungserfolg wurden die Spezies Bacteroides ovatus und Bacteroides xylanisolvens vermehrt gefunden, wohingegen Clostridium symbiosum und Ruminococcus gnavus vermehrt bei Patienten vorkamen, bei denen die Antikrebstherapie weniger erfolgreich verlief.
Wahrscheinlichkeit für eine erfolgreiche Antikrebsbehandlung errechnen
Mithilfe der gewonnenen Erkenntnisse entwickelten die Forschenden um Panagiotou ein auf maschinellem Lernen basierendes Vorhersagemodell: Es soll langfristig ermöglichen, vor Therapiebeginn die Wahrscheinlichkeit für eine erfolgreiche Antikrebsbehandlung unabhängig von der Art der Krebserkrankung zu errechnen.
Nachdem die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das Modell mit den bereits gesammelten Daten gespeist hatten, testeten sie die Richtigkeit der Vorhersagen anhand einer Vergleichsgruppe. Bei der Überprüfung bewies das Modell eine hohe Voraussagegenauigkeit.
„Allerdings war unsere Vergleichsgruppe bisher klein. Unsere nächste Aufgabe ist also, die bisherigen Ergebnisse durch eine größere Anzahl an Vergleichsdaten zu bestätigen“, so Panagiotou.
Gemeinsam mit zahlreichen Kolleginnen und Kollegen erforscht der Experte im Jenaer Exzellenzcluster Balance of the Microverse die Mechanismen, mit denen Mikrobiome und ihre Umwelt wechselwirken. (ad)
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