Bakterier attackerar tumörer

Varje cancertyp har sina bakterier

Forskare har tidigare hittat bakterier i cancertumörer, men ofta har det varit oklart om de bara kom från hanteringen av proverna. Straussmans resultat visar inte bara att bakterier lever och förökar sig i de flesta cancerceller. De visar också att bakterierna inte finns där av en slump, utan har en särskild förkärlek för vissa cancertyper.

Bakterien Streptococcus infantis förekommer i närmare hälften av alla bröstcancertumörer, men saknas helt i andra cancertyper. Sphingomonas yanoikuyae trivs i stället enbart i skelettcancer, där den förekommer i ungefär varannan tumör.

Vissa bakterier kan närmast jämföras med laserstyrda missiler, vilket är en upptäckt som öppnar för nya möjligheter att använda dem i kampen mot cancer.

Faktum är att läkare i snart hundra år har behandlat cancertumörer genom att injicera bakterier i dem, men då har det i de flesta fall rört sig om sjukdomsalstrande bakterier som Clostridium, Listeria, Salmonella eller kolerabakterier, som inte bara är farliga för cancercellerna, utan även för kroppens friska celler.

Denna typ av behandling, som är ytterst riskabel, har aldrig blivit särskilt utbredd. Straussmans upptäckt innebär dock att det är möjligt att angripa cancern med bakterier utan att skada andra celler.

Bakterier som Streptococcus infantis och Sphingomonas yanoikuyae, som målinriktat söker upp bröst- och skelettcancerceller, är visserligen harmlösa, men med hjälp av genredigering kan mikrobiologerna ge dem nya egenskaper och till exempel få dem att bilda giftämnen.

På så vis kan bakterier med naturlig förkärlek för vissa cancerceller förvandlas till en sorts medicinrobotar som riktar in sig på cancertumören när de injiceras i kroppen.

Cancerbakterier lever av tobaksrök

Det faktum att vissa bakteriearter trivs i vissa cancertyper kan tyda på att de spelar en särskild roll i de tumörer som de föredrar.

För att avslöja bakteriernas funktion kartlade Straussman samtliga gener i varje tumör. Genom att jämföra de många gensekvenserna med en omfattande databas över alla kända geners funktion kunde han fastslå tumörens bakteriegeners biokemiska funktion.

Straussman upptäckte till exempel att bakterierna i lungcancerceller från rökare är specialiserade på att bryta ner cigarettrökens innehåll av cancerframkallande kemiska ämnen, bland annat nikotin och toluen. Dessa bakterier finns inte i lungcancerceller hos icke-rökare.

På samma sätt visade Straussmans studier att vissa bröstcancerpatienters cancerceller innehåller bakterier som bryter ner arsenik, som kan förekomma i exempelvis ris. När en kvinna intar det blir cellerna i hennes bröst känsligare för östrogen, vilket ökar risken för bröstcancer.

Bakterierna är specialiserade på att utnyttja de tidigare nämnda cancerframkallande ämnena som födokälla, så när läkarna hittar denna typ av bakterier i en patients cancerceller kan det avslöja hur personens cancersjukdom har uppstått.

Bakterier bryter ner medicin

Medan vissa bakterier varken är positiva eller negativa för cancern kan andra bakterier direkt sabotera behandlingen av sjukdomen.

Redan år 2017 kunde Straussman dokumentera att 76 procent av alla undersökta cancertumörer från bukspottkörteln innehåller bakterier som bryter ner läkemedlet gemcitabin, en av de vanligaste typerna av kemoterapi.

Just cancer i bukspottkörteln är mycket svårbehandlad. En del av förklaringen kan alltså vara att bakterier i cancercellerna helt enkelt äter upp läkemedlet innan det hinner verka.

VIDEO: Bakterier lever tillsammans med cancerceller

I den nya studien från år 2020 hittade den israeliske läkaren även bakterier i cancertumörernas immunceller, vilket kan försvåra cancerbehandling med så kallad immunterapi.

Immunförsvarets celler är normalt väldigt effektiva när det gäller att bekämpa cancerceller innan de hinner utvecklas till farliga tumörer. Angreppet kontrolleras av proteinet PD-1, som sitter på vissa immuncellers yta.

Vid immunterapi får cancerpatienten en antikropp som binder till just PD-1. På så vis stärks immunförsvarets förmåga att bekämpa cancercellerna. Behandlingen är i de flesta fall effektiv, men vissa patienter reagerar knappt alls på den.

Bakterier som infekterar immuncellerna har under en tid misstänkts vara orsaken till att immunterapi inte fungerar. Den misstanken har nu bekräftats av Straussmans studie.

Han upptäckte nämligen att cancerpatienter som inte reagerar på behandling med immunterapi ofta har bakterien Gardnerella vaginalis som en ovälkommen gäst i sina immunceller. Bakterien förekommer dock sällan hos patienter som blir hjälpta av immunterapin.

Andra forskares studier har dokumenterat att bakterierna hämmar immuncellernas förmåga att bilda PD-1. Då har immunterapins antikroppar inget mål, vilket gör behandlingen verkningslös.

Antibiotika behandlar cancer

De nya kunskaperna om bakterier i cancer- och immunceller kan bana väg för förbättrade behandlingsmetoder.

År 2017 visade Straussmans försök på möss med ändtarmscancer att kemoterapimedicinen gemcitabin endast dödade cancercellerna om ämnet gavs i kombination med antibiotika. Slutsatsen av försöket var att läkemedlet inte fungerade när det gavs för sig, eftersom bakterierna i cancercellerna då åt upp det. På samma sätt har kombinationen av immunterapi och antibiotika i vissa fall gett lovande resultat.

Genom att titta djupare in i cancertumörer har Straussman blottlagt ett hittills okänt samspel mellan cancer- och immunceller och bakterierna som lever i dem.

Mycket tyder på att det spelar en viktig roll för cancertumörers utveckling. Uppgiften för Straussman och andra forskare är nu att utnyttja de små parasiterna i nya cancerbehandlingar och kanske till och med hindra sjukdomen från att över huvud taget uppstå.