Viren-Therapie gegen chronisch-entzündliche Darmerkrankungen

Phagen-Kombinationstherapie gegen chronische Darmentzündungen

Eine neue Form der sogenannten Phagen-Kombinationstherapie ist in der Lage, gezielt Darmbakterien zu bekämpfen, die mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen in Verbindung stehen, ohne dabei vorteilhafte Darmbakterien negativ zu beeinflussen.

In einer neuen Studie unter Beteiligung von Fachleuten des Weizmann Institute of Science wurde untersucht, wie Phagen (auf Bakterien spezialisierte Viren) zur Behandlung von Krankheiten verwendet werden können, die mit der Darmflora in Verbindung stehen. Die Ergebnisse wurden in dem Fachjournal „Cell“ veröffentlicht.

Bakterien und chronisch-entzündliche Darmerkrankungen

Die Forschenden analysierten die Zusammensetzung der Darmmikrobiota von 537 Personen mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen (IBD). Dabei stellten sie fest, dass Menschen mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen dazu neigen, eine Gruppe von Klebsiella pneumoniae-Stämmen (gefährliche Krankenhauskeime) in ihrem Darm anzureichern. Dies galt insbesondere für Betroffene, die einen Krankheitsschub erlebten.

Bei einer Transplantation der Klebsiella pneumoniae-Stämme in Mäuse entwickelten die Tiere eine schwere Darmentzündung und Gewebeschäden, berichten die Forschenden. Dies deute darauf hin, dass die Bakterien zur Verstärkung von chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen beitragen können.

Auf der Suche nach wirksamen Phagen

Als nächstes untersuchten und isolierten die Fachleute Tausende von Bakteriophagen aus Umweltproben. Bakteriophagen sind Viren, die Bakterien angreifen und infizieren. Das Team identifizierte rund 40 Phagen, die gegen die Klebsiella pneumoniae-Stämme wirksam schienen – inklusive Stämmen, die bereits eine Phagenresistenz entwickelt hatten.

Solche Resistenzen sind „das größte Problem bei der Anwendung von Phagentherapien“, erläutert Studienautor Eran Elinav in einer Pressemitteilung. Wenn man einen einzelnen Phagen auf ein Bakterium anwendet, werde das Bakterium wahrscheinlich sehr schnell Resistenzmechanismen entwickeln.

Studie mit kombinierten Phagen

In einer klinischen Studie mit 18 Teilnehmenden wurden daher eine Kombination aus zwei Phagen repräsentativ getestet. Dabei zeigte sich, dass die Phagen in hohen Konzentrationen überlebten und im gesamten Magen-Darm-Trakt aktiv blieben, wenn sie mit einem Antazidum (Wirkstoff zur Neutralisierung der Magensäure) eingenommen wurden. Laut den Forschenden sei zudem keine Beeinträchtigung der die umgebenden Mikrobiota aufgetreten.

Die Phagen erwiesen sich als potenzieller Behandlungscocktail gegen chronisch-entzündliche Darmerkrankungen verursachende Stämme von Klebsiella pneumoniae. In diesen Phagenkombinationen verwendet jeder der Phagen einen anderen Rezeptor, um in die Bakterien einzudringen, so dass diese durch unterschiedliche Mechanismen abgetötet werden konnten, erläutern die Forschenden.

Dies habe den Vorteil, dass selbst bei mutierten Bakterien, bei denen einer ihrer Rezeptoren resistent geworden ist, es immer noch Möglichkeiten zur Behandlung gibt. Ein wirksamer Cocktail kann also verhindern, dass sich phagenresistente Bakterien bilden und ausbreiten, so Studienautor Eran Elinav vom Weizmann Institute of Science.

Kombination aus fünf Phagen am wirksamsten

Bei weiteren Untersuchungen im Reagenzglas und auch in Modellen von Mäusen mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen sei deutlich geworden, dass eine spezielle Kombination von fünf unterschiedliche Phagen die Stämme von Klebsiella pneumoniae am wirksamsten bekämpft, so dass Entzündungen und Gewebeschäden abgeschwächt werden, berichten die Forschenden.

Laut Elinav wurde in der aktuellen Studie zum ersten Mal nachgewiesen, dass eine oral verabreichte Phagen-Kombinationstherapie gegen einen krankheitsverursachenden Darmbewohner eingesetzt werden kann, wobei gleichzeitig das Problem der Phagenresistenz angegangen und einer nicht übertragbare Krankheit entgegengewirkt wurde.

Chronisch-entzündliche Darmerkrankungen weit verbreitet

Diese nicht übertragbaren chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen betreffen Millionen Menschen auf der ganzen Welt. Deren Ursachen bleiben bisher weitgehend unklar, wobei frühere Forschungsarbeiten jedoch ergeben haben, dass bestimmte Bakterien im Darm mit der Krankheit in Verbindung stehen.

So wurde auch bereits versucht, chronisch-entzündliche Darmerkrankungen mit der Hilfe von Antibiotika zu behandeln. Allerdings zeigte sich, dass die Behandlungen nicht ausreichend spezifisch oder wirksam waren, berichten die Forschenden.

Denn Antibiotika töten sowohl die vorteilhaften, als auch die krankheitserregenden Darmbakterien ab. Dies kann dazu führen, dass unerwünschte Nebenwirkungen auftreten. Zudem besteht das Risiko, dass sich antibiotikaresistente Bakterien entwickeln.

Phagen als Präzisionswaffe gegen Bakterienstämme

Dem Forschungsteam ist es nun jedoch gelungen, Phagen als eine Art Präzisionswaffe zur Unterdrückung einer Gruppe von sogenannten kommensalen Bakterienstämmen einzusetzen, die zu chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen beitragen.

Zudem hoffen die Forschenden, dass die Phagen-Kombinationstherapie in Zukunft weiter entwickelt und auch gegen Bakterien eingesetzt werden kann, die beispielsweise an Fettleibigkeit, Diabetes, Krebs und neurodegenerativen Erkrankungen beteiligt sind. (as)