Neue Horizonte in Krebsbehandlung und Forschung: Metagenomik! Wie verursachen Mikroorganismen wie Bakterien und Viren Krebs?

Krebs gehört in Industrie- und Entwicklungsländern zu den wichtigsten Gesundheitsproblemen. Er entsteht durch das Zusammenspiel genetischer, umweltbezogener und lebensstilbedingter Faktoren. Zunehmende Umweltverschmutzung, der Verzehr unzureichend steril hergestellter Produkte und manchmal mangelnde Körperpflege verstärken den Kontakt mit Mikroorganismen wie Bakterien und Viren und begünstigen verschiedene Krebsarten. Durch Mikroorganismen als Umweltfaktor verursachte Krebserkrankungen machen %16,1 aller weltweit diagnostizierten Krebsfälle aus.

Im gesunden menschlichen Körper leben unter normalen Bedingungen viele nützliche Bakterienarten. Krankheitserregende Bakterien oder Viren, die durch Kontamination in den Körper gelangen, werden jedoch entweder vom Immunsystem erkannt oder durch medizinische Maßnahmen abgetötet. Umweltfaktoren, die die Immunabwehr schwächen, wie Stress, Ernährungsgewohnheiten, Antibiotika, Chemotherapeutika und andere Wirkstoffe, führen zur Vermehrung pathogener, also krankheitserregender Mikroorganismen.

Eine Zunahme der Mikroorganismen erhöht die Menge der insbesondere von Bakterien produzierten toxischen Substanzen und/oder verursacht chronische Infektionen in besiedelten Organen und Geweben. Mehr Giftstoffe und chronische Infektionen fördern freie Radikale, die DNA, das genetische Material, schädigen. Diese Radikale beeinträchtigen die Reparaturmechanismen gesunder Zellen und führen zur Anhäufung von Mutationen, also genetischen Veränderungen. Dadurch vermehren sich Zellen unkontrolliert und geschädigt und bilden Tumoren.

Wie verursachen Viren oder Bakterien Krebs?

Viren können nach Eintritt in den Körper Zellen angreifen und ihr Erbmaterial zufällig in die DNA des Zellkerns einbauen. Dadurch kann eine Überproduktion tumorbegünstigender Onkogene entstehen. Sie können diese Onkogene auch in ihr eigenes Erbgut aufnehmen und sich rasch im Körper ausbreiten, wodurch sie die Tumorentstehung fördern. Bei normaler Produktion sind diese Gene an der Zellvermehrung beteiligt. Nach Mutationen verhindern sie jedoch die Funktion tumorunterdrückender Gene. Zellen, die eigentlich sterben sollten, entgehen dann den Zelltodmechanismen und vermehren sich unkontrolliert. Wie bei anderen Mikroorganismen trägt dies zur Tumorbildung bei. Diese Vorgänge liefern ausreichende Belege dafür, wie Mikroorganismen Krebs verursachen.

Was ist Metagenomik?

Metagenomische Studien werden genutzt, um die Beziehungen zwischen Krebsentstehung und Mikroorganismen zu untersuchen. Metagenomische Untersuchungenanalysieren das Erbmaterial von Mikroorganismen in Proben wie biopsiertem Gewebe. Dadurch lassen sich Beziehungen zwischen Mikroorganismen und Krebsentstehung untersuchen. Dies ermöglicht die Analyse mikrobieller Vielfalt und die Identifizierung der Mikroorganismenarten in Gewebeproben von Krebspatienten. Die Metagenomik legt ihre genetischen Sequenzen offen und erleichtert so das Verständnis, welche Krebsarten bestimmte Mikroorganismen oder ihre nahen Verwandten verursachen. Wie die folgende Tabelle zeigt, belegten die Analysen, dass bestimmte Mikroorganismenarten jeweils bestimmte Krebsarten verursachen.

All diese Entwicklungen bieten Forschern, die ständig neue Krebsbehandlungen suchen, Orientierung. Mithilfe der Metagenomik, die Krebs auf molekularer Ebene verständlich macht, könnten Therapien gegen die in Gewebeproben identifizierten Mikroorganismen entwickelt werden. Dies eröffnet auch neue Wege zur Behandlung der von ihnen verursachten Krebsarten.