Gentechnisch veränderte Bakterien zur Behandlung von Nierensteinen: Studie zeigt Durchbruch bei mikrobiellen Therapien

Therapien, die auf der Manipulation des Darmmikrobioms basieren , sind mit der Einschränkung konfrontiert, dass der Darm regelmäßig durch künstliche Bakterien besiedelt werden muss . Dieser Schritt wurde nun mit einem Bakterium vorangetrieben, das zur Behandlung von Nierensteinen entwickelt wurde.

Forscher der Stanford University (USA) haben in Science eine Studie veröffentlicht, deren Ergebnisse einen vielversprechenden, wenn auch noch unvollkommenen Schritt in Richtung mikrobieller Therapien darstellen , heißt es in der Zeitschrift.

In Tiermodellversuchen und ersten Versuchen am Menschen gelang es künstlichen Darmbakterien, die zur Behandlung von Nierensteinen entwickelt wurden, das Darmmikrobiom zu besiedeln.

Die Forschung zur Manipulation des Darmmikrobioms mit therapeutisch veränderten Bakterien war bei Tieren bisher vielversprechend , scheitert jedoch im klinischen Umfeld häufig aufgrund einer inkonsistenten Besiedlung.

Das Team konzentrierte sich auf ein weit verbreitetes Darmbakterium, Phocaeicola vulgatus, das sie so veränderten, dass es Porphyran, einen aus Meeresalgen gewonnenen Nährstoff, verzehrt.

In früheren Arbeiten hatte das Team gezeigt, dass durch die Anpassung der Nahrungsmenge eines Porphyran-Präbiotikums eine kontrollierbare Nische geschaffen werden kann, die eine stabile, anpassbare Besiedlung durch Bakterien ermöglicht und bei Bedarf rückgängig gemacht werden kann.

Porphyran wird von Mikroben in westlichen Populationen kaum genutzt, da nur etwa 2 Prozent von ihnen über Bakterien mit dieser Fähigkeit verfügen. Dadurch entsteht eine weitgehend unbesetzte ökologische Nische, in der ein gentechnisch veränderter Stamm ohne Konkurrenz gedeihen kann .

Das Team entwickelte einen Porphyran-metabolisierenden Stamm von P. vulgatus , um Oxalat, eine Ursache für wiederkehrende Nierensteine, abzubauen . In Tiermodellen und einer klinischen Studie der Phase 1/2a an gesunden Menschen stellten die Autoren fest, dass die modifizierten Darmbakterien den Darm sicher und effektiv besiedeln und durch die Senkung des Oxalatspiegels therapeutische Effekte erzielen können.

Bei einigen Individuen entwickelte sich jedoch aufgrund genetischer Mutationen eine dauerhafte Besiedlung und erhebliche horizontale Gentransferereignisse beeinträchtigten die therapeutische Funktion des Stammes.

Obwohl die Methode erste, bescheidene Anzeichen einer Verringerung des Oxalatspiegels gezeigt hat, bleiben Herausforderungen bestehen, darunter Stammstabilität, Biosicherheit und Konkurrenz durch einheimische Mikroben, weisen die Autoren darauf hin.