Forschung bringt Darmdysbiose mit Bauchspeicheldrüsenkrebs in Verbindung und bietet Möglichkeiten zur Frühdiagnose

Eine neue Studie untersucht die Rolle der Darmmikrobiota bei der Diagnose und Behandlung von Bauchspeicheldrüsenkrebs und weckt Hoffnungen auf innovative Screening- und Behandlungsmethoden.

Eine aktuelle Übersichtsarbeit in „Cancer Screening and Prevention“ untersucht, wie das Darmmikrobiom die Immunität, den Stoffwechsel und die Tumorumgebung beim duktalen Pankreasadenokarzinom (PDAC), einer der Krebsarten mit der höchsten Sterblichkeitsrate, beeinflusst.

Die Studie beleuchtet Strategien zur Krebsbekämpfung auf Basis des Darmmikrobioms, das Potenzial für ein frühes PDAC-Screening mithilfe mikrobieller Marker und die Aussichten einer fäkalen mikrobiellen Transplantation (FMT) als zukünftige Behandlungsoption. Herausforderungen in der Darmmikrobiomforschung werden ebenfalls diskutiert und Lösungsansätze vorgeschlagen.

Das duktale Pankreasadenokarzinom (PDAC), die häufigste und schwerwiegendste Form von Bauchspeicheldrüsenkrebs, macht mehr als 80 % der Fälle aus und führt jedes Jahr zu mehr als 446.000 Todesfällen.

Trotz Behandlungsfortschritten liegt die Fünfjahresüberlebensrate bei PDAC bei nur 10 %, und fast 90 % der Patienten sterben innerhalb eines Jahres aufgrund der späten Diagnose. Nur in 15–20 % der Fälle ist eine chirurgische Entfernung nach der Diagnose möglich.

Das wachsende Interesse an der Rolle der Ernährung und der Darmmikrobiota bei chronischen Krankheiten hat metagenomische Studien zur Erforschung mikrobieller Marker für die Früherkennung und mögliche Behandlung von Krebs angeregt.

Fäkale Mikrobiota-Transplantation und Darmdysbiose bei PDAC

Die fäkale Mikrobiota-Transplantation (FMT) ist ein altes, aber wenig verstandenes medizinisches Verfahren, bei dem nützliche Mikrobiota aus dem Stuhl eines gesunden Spenders in den Verdauungstrakt eines Patienten übertragen werden.

Die FMT wurde erstmals in der Traditionellen Chinesischen Medizin (ca. 300 n. Chr.) beschrieben, in der westlichen Medizin jedoch lange Zeit aufgrund von Bedenken hinsichtlich ihrer Sicherheit und Wirksamkeit ignoriert.

In jüngster Zeit ist das Interesse an FMT wiedererwacht, da es zunehmend Hinweise darauf gibt, dass es die Wirksamkeit der Chemotherapie steigern und Nebenwirkungen der Chemotherapie abmildern kann.

Die Mechanismen, die den Vorteilen des FMT zugrunde liegen, sind jedoch weitgehend unbekannt. Vergleiche der Darmmikrobenzusammensetzung von gesunden Personen und PDAC-Patienten mittels RNA-Sequenzierung und metagenomischer Charakterisierung haben signifikante Unterschiede ergeben. PDAC-Patienten wiesen erhöhte Streptococcus- und Veillonella-Populationen sowie einen signifikanten Rückgang von Faecalibacterium-Arten auf. Studien weisen zudem auf die Rolle einer Helicobacter-pylori-Infektion hin, die mit einem erhöhten PDAC-Risiko verbunden ist.

Die Zusammensetzung der Darmmikrobiota variiert erheblich zwischen Menschen unterschiedlicher ethnischer und geografischer Gruppen, und sogar bei Geschwistern kann die Mikrobiota-Zusammensetzung unterschiedlich sein.

Diese hohe Variabilität erschwert die Standardisierung diagnostischer Verfahren auf der Grundlage mikrobieller Marker und erschwert Studien auf der Grundlage von FMT-Ergebnissen.

Erfreulicherweise haben das Aufkommen von Algorithmen für maschinelles Lernen und die Entwicklung von Hochdurchsatztechnologien der „nächsten Generation“ die Schaffung mehrerer fäkaler metagenomischer Klassifikatoren ermöglicht, mit denen PDAC deutlich früher erkannt werden kann als mit herkömmlichen Screeningmethoden.

Metabolomik und das Potenzial von FMT in der PDAC-Behandlung

Während des Wachstums produzierte Metabolite spielen eine Schlüsselrolle bei Krankheiten wie Krebs. Metabolomische Studien zeigen, dass von Bakterien produzierte Buttersäure die Differenzierung von PDAC-Zellen fördern und deren Invasivität verringern kann.

Patienten mit PDAC weisen einen Mangel an Buttersäurebakterien und niedrige Buttersäurewerte sowie Indol-3-Essigsäure auf, die die Chemotherapie begünstigt. Eine Korrektur der Darmmetabolitenwerte durch Veränderung der mikrobiellen Zusammensetzung kann die PDAC-Ergebnisse verbessern, da die Darmgesundheit die Wirksamkeit der systemischen Therapie beeinflusst. Bemerkenswert ist, dass PDAC-Patienten, die mit Antibiotika behandelt werden, oft eine geringere Überlebenschance haben.

Zukünftige Forschung zielt darauf ab, die Rolle der Darmmikrobiota bei der Behandlung von PDAC zu untersuchen. Die Stuhltransplantation (FMT) gilt dabei als vielversprechender Ansatz. Obwohl Tierstudien das Potenzial der FMT belegen, das Tumorwachstum zu verlangsamen und die Überlebenschancen zu verbessern, bergen klinische Studien am Menschen Risiken wie antibiotikaresistente Infektionen. Dies unterstreicht die Notwendigkeit einer sorgfältigen Spenderauswahl und -überwachung.

Die Charakterisierung der Darmmikrobiota und mikrobiombasierte Interventionen (z. B. FMT) zeigen ein erhebliches Potenzial, die PDAC-Erkennung (Frühscreening) zu beschleunigen und den Schweregrad der Erkrankung zu reduzieren. Obwohl dies ein relativ neues Gebiet der klinischen Forschung ist, könnten kontinuierliche Fortschritte in der metagenomischen Sequenzierungstechnologie und in metabolomischen Modellen die PDAC-Behandlung in Zukunft revolutionieren.

Es müssen jedoch Vorkehrungen getroffen werden, um eine ausreichende und regelmäßige Spenderauswahl und Nachsorge der PDAC-Patienten sicherzustellen und so Komplikationen vorzubeugen, die zuvor bei klinischen Studien am Menschen aufgetreten sind.