Biotechnologisch veränderte Bakterien sollen in Zukunft Krankheiten direkt im Körper diagnostizieren und vielleicht sogar behandeln können. Daran arbeitet zumindest die synthetische Biologie. Zunutze macht man sich dabei unter anderem die natürlichen Eigenschaften von Mikroben. Manche können etwa von Natur aus fremde genetische Informationen aus ihrer Umgebung aufnehmen. Ein solches ist etwa Acinetobacter baylyi.
Das für Menschen ungefährliche Bakterium ist gut untersucht und leicht zu modifizieren. Außerdem besiedelt es natürlicherweise den Darm. Laut dem Team um Robert M. Cooper von der University of California, San Diego ist es daher grundsätzlich als Biosensor für Darmkrebs gut geeignet.
Mutationen erkennen
Die Idee dahinter: Tumore geben Erbgut in ihre Umgebung ab. Die zu Biosensoren umfunktionierten Bakterien sollen diese DNA-Schnipsel einfangen und mit bekannten Mutationen vergleichen.
Konkret getestet wurde das für die nun im Fachmagazin „Science“ erschienene Studie anhand des KRAS-Gens, das bei vielen Krebsarten mutiert ist, auch bei Tumoren und Krebsvorstufen im Darm. Die Acinetobacter baylyi-Bakterien wurden außerdem mit Hilfe der Genschere verändert: So dass nur jene Mikroorganismen eine Behandlung mit Antibiotika überleben, die mutierte KRAS-Gene aufgenommen haben.
Tumore erkannt
Zuerst wurden die neuartigen Biosensoren in vitro untersucht und dann im Mausmodell getestet. Tatsächlich erkannten die über den Darm verabreichten Bakterien in allen Fällen, wenn sich dort ein bösartiger Tumor befand. D.h., nur jene Mikroben, die die entsprechenden mutierten Gene aufgenommen hatten, überlebten eine anschließende Behandlung mit Antibiotika, waren also im Stuhl der an Darmkrebs erkrankten Mäuse nachweisbar.
Wie die Forscher und Forscherinnen betonen, ist eine klinische Anwendung noch weit entfernt. Unter anderem müsse noch weiter untersucht werden, ob die Biosensoren nicht auch das Risiko der Übertragung von Resistenzen mit sich bringen. Außerdem müsse an der Effizient noch gearbeitet werden, damit die Ergebnisse mit etablierten Untersuchungsmethoden wie der Koloskopie vergleichbar sind. In ferner Zukunft könnten die veränderten Bakterien dann wie ein Medikament eingenommen werden. Erkrankungen des Verdauungsapparats könnten dann direkt aus Stuhlproben abgelesen werden.