Bacteriën verkleinen tumoren bij mensen, honden

Een spuit vol schadelijke bacteriën klinkt als het laatste wat een kankerpatiënt nodig heeft. Maar een nieuwe studie van honden met tumoren, en zelfs één menselijke kankerpatiënt, onthult dat het rechtstreeks injecteren van bepaalde bacteriën in de gezwellen deze kan krimpen of zelfs elimineren. De resultaten versterken het geval dat het gebruik van bacteriën om kanker te behandelen, een aanpak die in sommige klinische onderzoeken slecht presteerde, zal werken.

Artsen merkten voor het eerst op dat bacteriële infecties tumoren soms meer dan 200 jaar geleden verminderden of zelfs uitroeiden. William Coley, een chirurg in New York City, was de eerste die met dit idee begon. In de jaren 1890 begon hij kankerpatiënten met levende Streptococcus- bacteriën te injecteren om hun tumoren te bestrijden. Nadat twee ontvangers stierven aan infecties, schakelde hij over op het toedienen van dode bacteriën en behandelde hij meer dan 1000 patiënten met zijn zogenaamde Coley-toxines. Coley injecteerde de bacteriën soms in tumoren en soms in de bloedbaan, en veel van zijn patiënten overleefden. Maar behandelingen zoals bestraling, chemotherapie en chirurgie duwden Coley's benadering al snel in de geschiedenisboeken. Toch suggereerde een heranalyse in 1999 van sommige van zijn gevallen dat zijn slagingspercentage ongeveer hetzelfde was als voor moderne kankertherapieën.

Recente pogingen om de behandeling van bacteriële kanker nieuw leven in te blazen zijn obstakels tegengekomen. Een klinische studie waarbij patiënten intraveneuze doses verzwakte Salmonella- bacteriën kregen, ontdekte bijvoorbeeld dat de behandeling veilig was maar weinig effect had op tumoren. Al meer dan tien jaar hebben kankergeneticus Bert Vogelstein van de Johns Hopkins University in Baltimore, Maryland en collega's een andere bacterie onderzocht, de bodemverkoper Clostridium novyi, een familielid van de microbe die verantwoordelijk is voor botulisme. Zuurstof is schaars in tumoren en deze bacteriën houden van zuurstofarme gebieden, zegt Saurabh Saha, een kankeronderzoeker bij BioMed Valley Discoveries Inc. in Kansas City, Missouri, en co-auteur van de nieuwe studie, die vandaag online verschijnt in Science Translational Medicine . Ze groeien en delen zich en doden de kankercellen, zegt Saha. De onderzoekers veronderstellen dat de bacteriën enzymen vrijgeven die de tumorcellen vernietigen, en vervolgens smullen ze van het puin.

Het injecteren van sporen van de bacterie in de hersentumoren van ratten verlengde de overleving van de dieren, vonden de onderzoekers. Maar behandelingen die werken bij laboratoriumknaagdieren hebben de slechte gewoonte om bij mensen te falen, dus wilden de onderzoekers de bacteriën in dieren testen die meer op menselijke kankerpatiënten lijken. Ze kozen honden. Net als mensen zijn honden genetisch gevarieerder dan lab-knaagdieren. En net als menselijke tumoren, spruiten hondentumoren spontaan uit, in tegenstelling tot de door onderzoekers veroorzaakte tumoren van lab-knaagdieren.

Saha en collega's injecteerden C. novyi- sporen in de tumoren van 16 honden waarvan de eigenaren geen mogelijkheden meer hadden om ze te behandelen. Bij zes van de honden krompen of verdwenen de tumoren en de tumoren stopten met groeien bij nog eens vijf dieren. Verschillende honden hadden een operatie nodig om de wonden te verwijderen terwijl de tumoren uiteenvielen.

Gesterkt door de resultaten van de dierstudies begonnen de onderzoekers een veiligheidstest van de behandeling bij mensen. De eerste persoon die de bacteriën ontving was een vrouw wiens buiktumor was uitgezaaid naar verschillende delen van haar lichaam, waaronder haar rechterschouder. Hoewel de onderzoekers minder dan 1% van de bacteriedosis die de honden hadden toegediend in de metastase van de schouder hadden geïnjecteerd, begon de groei af te nemen. De behandeling leidde echter tot een ongewone bijwerking. De tumor was de humerus, het bot in de bovenarm, binnengedrongen en bood blijkbaar fysieke ondersteuning. Vernietiging van de kankercellen zorgde ervoor dat het bot brak, wat een operatie vereiste om te repareren. Uiteindelijk stierf de patiënt aan haar andere uitgezaaide tumoren.

De bacteriën vernietigen niet alleen tumorcellen, maar ze stimuleren ook immuuncellen om de kanker aan te vallen, toonden de onderzoekers eerder aan. En omdat de microben alleen overleven in het zuurstofarme milieu van een tumor, is de behandeling specifiek, zegt Saha. "Het onderscheidde de tumor van normale cellen." De onderzoekers zijn van plan hun veiligheidstest voort te zetten en willen bepalen welke soorten tumoren op bacteriële therapie reageren, zegt hij.

Saha en collega's veranderden hun bacteriën om minder gevaarlijk te zijn voor mensen, en de microben sterven wanneer ze in contact komen met zuurstof, wat hun verspreidingsvermogen beperkt. Niettemin ontvingen sommige honden en de menselijke patiënt in het onderzoek antibiotica, en artsen en andere zorgverleners gebruikten standaard anti-infectiemaatregelen, zoals het dragen van beschermende kleding en handschoenen.

De studie is belangrijk omdat het "bewijs levert van het concept dat deze specifieke aanpak antitumoractiviteit kan hebben bij" echte tumoren "in plaats van alleen bij geïnduceerde tumoren van lab-knaagdieren, zegt Douglas Thamm, een kankerbioloog en onderzoeker van veterinaire oncologie in Colorado Flint Animal Cancer Center van de State University in Fort Collins. Artsen moeten de behandeling mogelijk koppelen aan andere therapieën, zoals straling, om tumorcellen op te ruimen die aan de bacteriën ontsnappen, zegt hij.

"Het is een zeer goed en zeer belangrijk artikel", voegt kankerbioloog Robert Hoffman van AntiCancer Inc., een biotechbedrijf uit San Diego, Californië, toe. Hij en zijn collega's hebben aangetoond dat een andere stam van Salmonella- bacteriën dan die in eerdere klinische onderzoeken werd gebruikt, verschillende soorten tumoren bij muizen kon uitroeien, maar ze hebben geen studies bij menselijke patiënten uitgevoerd.

Een zorg over de nieuwe aanpak is dat de meeste kankerpatiënten niet worden gedood door de oorspronkelijke tumor, maar door metastasen. Thamm en Hoffman vrezen dat het direct injecteren van C. novyi in tumoren deze dodelijke metastasen ongemoeid laat. "Als bacterietherapie op grote schaal beschikbaar en effectief zal zijn, " zegt Hoffman, "moet deze zich richten op metastatische ziekte."

* Correctie, 14 augustus, 14.45 uur: de onderzoekers hebben bacteriën niet genetisch gewijzigd om ze te verzwakken; ze gebruikten warmte.