Im Tumor – mit Bakterien auf Fresszellenjagd

MÜNCHEN. Tumore weisen in ihrem Inneren bekanntlich große Unterschiede auf zellulärer und molekularbiologischer Ebene auf. Eine Komponente dafür ist die Lokalisation und Aktivität von Makrophagen, heißt es in einer Mitteilung des Helmholtz Zentrums München. Mithilfe photosynthetischer Bakterien konnten Forscher nun aufzeigen, wo die Fresszellen anwesend und aktiv sind (Nat Commun 2019; online 13. März).

„Wir konnten zeigen, dass sich die für den Menschen harmlosen Bakterien der Gattung Rhodobacter indirekt als Marker für die Präsenz und Aktivität von Makrophagen eignen“, wird Dr. Andre C. Stiel vom Helmholtz Zentrum München in der Mitteilung des Zentrums zitiert.

Rhodobacter erzeugen in großen Mengen das Pigment Bacteriochlorophyll a für ihre Photosynthese. Dieser Farbstoff ermöglichte den Forschern, Bakterien im Tumor mit der multispektralen optoakustischen Tomographie (MSOT) aufzuspüren.

Wie funktioniert das Prinzip? Makrophagen nehmen im Zuge der Phagozytose die Bakterien auf. Dadurch ändert sich die Umgebung der Bakterien, deren Absorption von elektromagnetischer Strahlung und damit auch das optoakustische Signal. Rhodobacter fungieren als Sensoren: Sie geben Hinweise auf die Anwesenheit und Aktivität von Fresszellen.

„In weiteren Schritten können solche Bakterien Ansätze für nicht-invasive Technologien und somit völlig neue Wege für innovative Diagnose- und Therapieverfahren eröffnen“, ergänzt Dr. Thomas Drepper von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf in der Mitteilung.

So könnten in der Zukunft Bakterien sowohl die Lage von Tumoren anzeigen, als auch eine erhöhte Aktivität von Makrophagen aufdecken, die je nach Situation Hinweise auf unerwünschte Entzündungen oder auf das erwünschte Ansprechen immunologischer Therapien geben, und schlussendlich dafür genutzt werden, den Effekt von Therapien im Detail zu erforschen. (eb)