Det var som at åbne en russisk dukke, da lægen Ravid Straussman kiggede dybt ind i kræftsvulsterne. Som forventet var de fyldt med kræftceller i hastig vækst, mens immunceller flokkedes omkring dem for at nedkæmpe sygdommen.
Men da Straussman zoomede længere ind med sit mikroskop, opdagede han et dybere lag af liv i svulsterne. Skjult inde i selve kræft- og immuncellerne myldrede det med bakterier, der levede som en slags parasitter i svulstens celler.
Den israelske læge og hans kolleger fra Weizmann Institute of Science har studeret mere end 1000 kræftsvulster fra syv forskellige slags kræfttyper – og i 39 pct. af prøverne myldrede det med bakterier.
I undersøgelsen fra maj 2020 fandt forskerne mere end 500 forskellige arter af bakterier i kræftsvulster. Særlig udbredte var de i svulster af bryst- og knoglekræft samt kræft i bugspytkirtlen, hvor de forekom i omkring to tredjedele af alle tilfælde.
Bakterier i kræftsvulster udgør tilsyneladende et artsrigt mikrobiom i stil med det, vi fx kender fra tarmen.
Og ligesom der lever både godartede og ondartede bakterier i tarmfloraen, tyder alt på, at bakterier i kræftsvulsters celler både kan være vores venner og vores fjender. Opdagelsen er en overraskelse for læger og forskere, der arbejder med kræft, og den åbner helt nye muligheder for behandlinger, der vender bakterierne imod kræftcellerne.
Bakterierna i rökares lungcancerceller är specialister på att bryta ner cigarettrökens innehåll av kemiska ämnen som nikotin och toluen.
Kræfttyper rummer forskellige bakterier
Kræftsvulster er hjem for 500 forskellige bakteriearter, og de har hver især en forkærlighed for en bestemt type kræft.
Hver kræfttype har sine bakterier
Forskere har tidligere fundet bakterier i kræftsvulster, men ofte har det været usikkert, om de blot stammede fra håndteringen af prøverne. Straussmans resultater afslører ikke blot, at bakterier lever og deler sig inde i de fleste kræftceller. De viser også, at bakterierne ikke er der ved en tilfældighed, men har en særlig forkærlighed for at leve i bestemte kræfttyper.
Bakterien Streptococcus infantis findes således i op mod halvdelen af alle brystkræftsvulster, men forekommer slet ikke i andre kræftformer. Sphingomonas yanoikuyae trives derimod udelukkende i forbindelse med knoglekræft, hvor den opholder sig i omtrent hver anden svulst.
Visse bakterier kan altså nærmest sammenlignes med laserstyrede missiler, og den opdagelse åbner helt nye muligheder for at bruge dem i kampen mod kræft.
Vi håber at kunne udvikle nye behandlinger mod kræft ved at forstå bakteriers rolle i svulster. Ravid Straussman, Weizmann Institute of Science
Faktisk har læger i næsten hundrede år behandlet kræftsvulster ved at sprøjte bestemte bakterier ind i dem, men det har typisk været sygdomsfremkaldende bakterier som Clostridium, Listeria, Salmonella eller kolerabakterier, der ikke blot er farlige for kræftcellerne, men også for kroppens raske celler.
Denne type behandling har derfor været meget risikabel og er aldrig blevet særlig udbredt. Men Straussmans opdagelse betyder, at det er muligt at angribe kræften med bakterier uden at skade andre celler.
Det finns bakterier i de flesta cancerceller, visar Ravid Straussmans forskning. Han har påvisat över 500 olika cancerbakterier.
Bakterier som Streptococcus infantis og Sphingomonas yanoikuyae, der målrettet opsøger henholdsvis bryst- og knoglekræftceller, er ganske vist harmløse, men ved hjælp af gensplejsning kan mikrobiologerne give dem nye egenskaber og fx få dem til at danne giftstoffer.
På den måde kan bakterier med en naturlig forkærlighed for bestemte kræftceller forvandles til en slags medicinrobotter, der styrer lige mod kræftsvulsten, når de sprøjtes ind i kroppen.
Kræftbakterier lever af tobaksrøg
Når nogle bakteriearter trives i bestemte kræfttyper, kan det tyde på, at de spiller en speciel rolle i deres foretrukne svulster.
For at afdække bakteriernes funktion kortlagde Straussman alle gener i hver svulst. Ved at sammenligne de mange gensekvenser med en omfattende database over alle kendte geners funktion kunne han fastslå den biokemiske funktion af svulstens bakteriegener.
Straussman opdagede fx, at bakterierne i lungekræftceller fra rygere er specialister i at nedbryde cigaretrøgens indhold af kræftfremkaldende kemiske stoffer som fx nikotin og toluen. Disse bakterier findes derimod ikke i lungekræftceller hos ikkerygere.
Kemoterapi nedbrydes af bakterier
Uden antibiotika: Bakterier æder medicinen
Hvis kræftcellen er inficeret af gammaproteobakterier (grøn), nedbryder de kemoterapien, gemcitabin (blå), og gør den uvirksom. Kræftcellen kan derfor fortsætte med at dele sig.
Med antibiotika: Kræftcelle kan ikke dele sig
Når bakterierne er slået ihjel, kan kemoterapien trænge ind i kræftcellens cellekerne og forhindre den i at kopiere sit dna. Kræftcellen dør, når den forsøger at dele sig.
På samme måde viste Straussmans undersøgelser, at nogle brystkræftpatienters kræftceller indeholder bakterier, der nedbryder arsen. Stoffet kan forekomme i fx ris, og når en kvinde indtager det, gør det cellerne i hendes bryster følsommere over for østrogen og øger dermed risikoen for at udvikle brystkræft.
Bakterierne er specialiseret i at udnytte de nævnte kræftfremkaldende stoffer som fødekilde, så når lægerne finder netop disse bakterier i en patients kræftceller, kan det fortælle, hvordan vedkommendes kræftsygdom er opstået.
Bakterier nedbryder medicinen
Mens nogle bakterier hverken er gavnlige eller skadelige i forhold til kræften, kan andre bakterier direkte sabotere behandlingen af sygdommen.
Allerede i 2017 kunne Straussman dokumentere, at 76 pct. af alle undersøgte kræftsvulster fra bugspytkirtlen indeholder bakterier, der kan nedbryde lægemidlet gemcitabin, som er en af de mest benyttede former for kemoterapi.
Netop kræft i bugspytkirtlen er meget svær at behandle, og en del af forklaringen kan altså være, at bakterier inde i kræftcellerne simpelthen æder lægemidlet, inden det når at virke.
VIDEO: Bakterier lever tæt sammen med kræftceller
Kroppens bakterier er afgørende for, hvordan kræftpatienter reagerer på behandling. Se, hvordan de både hæmmer og fremmer helbredelse.
I den nye undersøgelse fra 2020 fandt den israelske læge også bakterier i kræftsvulsternes immunceller, og det kan vanskeliggøre kræftbehandling med såkaldt immunterapi.
Immunforsvarets celler er normalt meget effektive til at slå kræftceller ned, inden de når at udvikle sig til farlige svulster. Angrebet kontrolleres af et protein, PD-1, som sidder på overfladen af visse immunceller.
Ved immunterapi får kræftpatienten et antistof, der netop binder sig til PD-1 og derved styrker immunforsvarets evne til at nedkæmpe kræftcellerne. Behandlingen er normalt meget effektiv, men nogle patienter reagerer stort set ikke på den.
Bakterier, som inficerer immuncellerne, har i nogen tid været mistænkt for at være årsagen, når immunterapi ikke virker, og den mistanke blev bestyrket af Straussmans undersøgelse.
Han opdagede nemlig, at kræftpatienter, der ikke reagerer på behandling med immunterapi, meget ofte har bakterien Gardnerella vaginalis som en uvelkommen gæst i deres immunceller. Bakterien forekommer derimod sjældent hos patienter, der har gavn af immunterapien.
Andre forskeres undersøgelser har dokumenteret, at bakterierne hæmmer immuncellernes evne til at danne PD-1. Dermed har immunterapiens antistoffer ikke noget mål, og behandlingen bliver virkningsløs.
Bakterier saboterer immunterapi
Uden antibiotika: Bakterier fjerner målskiven
Immunforsvarets T-celler (tv.) angribes ofte af Gardnerella-bakterier (grøn). Det sænker cellens produktion af proteinet PD-1 (gul), der er målet for immunterapiens antistoffer (blå).
Med antibiotika: Immunsystemet går til angreb
Uden bakterierne producerer T-cellen PD-1, der regulerer immunforsvaret. Når immunterapiens antistoffer binder sig til PD-1, går immunforsvaret til angreb på kræftcellen.
Antibiotika behandler kræft
Den nye viden om bakterier i kræft- og immunceller kan bane vejen for bedre behandlinger.
Tilbage i 2017 viste Straussmans forsøg på mus med endetarmskræft, at kemoterapien gemcitabin kun slog kræftcellerne ihjel, hvis stoffet blev givet i kombination med antibiotika. Konklusionen på forsøget var, at gemcitabin ikke virkede, når det blev givet alene, fordi bakterierne i kræftcellerne åd medicinen. På samme måde har kombinationen af immunterapi og antibiotika i visse tilfælde givet lovende resultater.
Ved at kigge dybere ind i kræftsvulster har Straussman åbenbaret et hidtil ukendt samspil mellem kræft- og immunceller og de bakterier, der lever i dem.
Meget tyder på, at det spiller en central rolle for kræftsvulsters udvikling, og opgaven for Straussman og andre forskere er nu at udnytte de små parasitter i nye kræftbehandlinger og måske helt forhindre sygdommen i at opstå.