Kuhbohnenmosaikvirus zeigt vielversprechendes Potenzial gegen Metastasen bei Mäusen

Ein Virus, das Schwarzaugenbohnen befällt, hat laut einer neuen Studie eine „breit wirksame“ Fähigkeit gezeigt, verschiedene metastasierende Krebserkrankungen bei Mäusen abzuwehren. Das weckt die Hoffnung, dass das Virus auch beim Menschen ein ähnliches Potenzial haben könnte.

Nanopartikel, die aus dem Kuhbohnenmosaikvirus gewonnen wurden, erhöhten die Überlebensraten und unterdrückten das Tumorwachstum im gesamten Körper von Mäusen mit unterschiedlichen Krebsarten, darunter Brust-, Dickdarm- und Eierstockkrebs.

Auch Mäuse, deren Tumoren operativ entfernt worden waren, profitierten laut dem Team der University of California San Diego in vergleichbarer Weise von der Behandlung.

Das Kuhbohnenmosaikvirus ist ein Pflanzenpathogen, das auf Kuhbohnen (Vigna unguiculata) spezialisiert ist. Zu dieser Hülsenfruchtart gehört auch die Unterart, die üblicherweise als Schwarzaugenbohne bekannt ist.

Kuhbohnenmosaikvirus als Immuntherapie gegen Krebs

Das Virus greift Krebszellen bei Mäusen nicht unmittelbar an. Stattdessen wirkt es als eine Form der Immuntherapie – also als Behandlung, die das körpereigene Immunsystem dabei unterstützt, Krebs aufzuspüren und zu zerstören.

Die aktuelle Studie ist Teil laufender Forschungsarbeiten unter Leitung des Labors von Nicole Steinmetz, Nanoingenieurin an der University of California San Diego.

Steinmetz und ihr Team untersuchen seit Jahren Nanopartikel des Kuhbohnenmosaikvirus als Immunmodulatoren. Dabei handelt es sich um Stoffe, die das Immunsystem entweder dämpfen oder – wie in diesem Fall – aktivieren.

Bereits zuvor hatten die Nanopartikel vielversprechende Ergebnisse gezeigt, wenn sie direkt in einen Tumor injiziert wurden. Die Befunde deuteten darauf hin, dass diese Behandlung helfen kann, die Ausbreitung und ein Wiederauftreten von Krebs zu verhindern.

Die Forschenden erklären, dass das Kuhbohnenmosaikvirus als Pflanzenvirus keine Säugetiere infizieren kann. Dennoch erkennen die Immunsysteme von Mäusen es meist als fremd.

Das löst eine starke Reaktion des Immunsystems aus, das dadurch auch dazu angeregt wird, den nahegelegenen Tumor anzugreifen – ebenso wie mögliche Tumoren, die sich später entwickeln, wie die Forschung gezeigt hat.

Systemische Nanopartikel-Behandlung gegen Metastasen

Die neue Studie weist jedoch auf einen weiteren Effekt hin: Den Ergebnissen zufolge müssen die Nanopartikel nicht direkt in Tumoren verabreicht werden, um wirksam zu sein. Sie können auch systemisch eingesetzt werden, um Metastasen zu hemmen und die Überlebensraten bei einer breiten Palette von Krebsarten zu steigern.

„Hier behandeln wir weder bereits bestehende Tumoren noch metastasierte Erkrankungen – wir verhindern ihre Entstehung. Wir bieten eine systemische Behandlung an, die das Immunsystem des Körpers aufweckt, damit es die Krankheit beseitigt, bevor sich Metastasen überhaupt bilden und ansiedeln“, sagt Steinmetz.

Für die neue Untersuchung züchteten Steinmetz und ihre Kolleginnen und Kollegen Schwarzaugenbohnenpflanzen im Labor und infizierten sie mit dem Kuhbohnenmosaikvirus. Anschliessend vermehrte sich das Virus und erzeugte Millionen neuer Kopien, die das Forschungsteam ernten konnte.

Steinmetz betont, dass die daraus gewonnenen Nanopartikel bereits für die Verabreichung an Mäuse in den Experimenten geeignet waren und nicht verändert werden mussten. Es handle sich um „die leistungsstarken Nanopartikel der Natur, wie sie in Schwarzaugenbohnenpflanzen entstehen“, sagt sie.

Die Forschenden injizierten die Nanopartikel in Mäuse und setzten die Tiere eine Woche später metastasierenden Tumoren aus. Dazu zählten Brust-, Dickdarm- und Eierstockkrebs sowie Melanom.

Im Vergleich zu unbehandelten Kontrollgruppen zeigten Mäuse mit der Nanopartikel-Behandlung ein geringeres Tumorwachstum und höhere Überlebensraten.

Dasselbe Ergebnis zeigte sich noch einen Monat später, als die Mäuse erneut neuen Tumoren ausgesetzt wurden. Wie zuvor schnitten Tiere, die Nanopartikel des Kuhbohnenmosaikvirus erhalten hatten, deutlich besser ab als ihre unbehandelten Vergleichstiere.

Nach Tumoroperationen weniger Wachstum und höhere Überlebensraten

Die Studie umfasste zudem Versuche, in denen die Wirksamkeit der Nanopartikel nach einer Tumoroperation untersucht wurde. Auch hierbei kam es bei behandelten Mäusen zu weniger Tumorwachstum und höheren Überlebensraten – ein Ergebnis, das die Autorinnen und Autoren besonders spannend finden.

„Selbst wenn Sie die Tumoren operativ entfernen, ist keine Operation perfekt, und ohne zusätzliche Behandlung kommt es zum Auswachsen von Metastasen“, sagt Steinmetz.

„Hier setzen wir unsere Pflanzenvirus-Nanopartikel nach der Operation ein, um das Immunsystem zu stärken, damit es verbleibende Erkrankungen abwehrt und zirkulierende Tumorzellen daran hindert, Metastasen zu bilden“, ergänzt sie. „Wir haben festgestellt, dass es wirklich, wirklich gut funktioniert!“

Ob die Methode beim Menschen ebenso gut wirkt, muss noch geklärt werden. Die Studie stellt jedoch einen vielversprechenden Schritt dar, und das Forschungsteam plant bereits die nächsten Untersuchungen.

Künftige Studien sollen nach Angaben der Forschenden aufdecken, welcher Mechanismus die in der neuen Studie beobachteten Ergebnisse hervorruft. Ausserdem soll die Sicherheit der Behandlung bei anderen Tieren geprüft werden, um den Weg für mögliche klinische Studien am Menschen zu ebnen.

Die Studie wurde in Advanced Science veröffentlicht.