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Onkologie: Dienstbare Geister

Viren kennt man in der Regel nur als aggressive Winzlinge, die einen mit Schnupfen, Grippe oder sogar schweren chronischen Krankheiten wie Hepatitis oder Aids quälen. Ein Zwerg unter ihnen, das Parvovirus, könnte dem Menschen aber möglicherweise hilfreich werden: Es hat sich nämlich auf das Abtöten von Tumorzellen spezialisiert.
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Ein Geruch nach Geräuchertem, überlagert von einer süßlichen Komponente, liegt in der Luft; ein stetes Brummen erfüllt den Kellerraum, in dem sich ein gläserner Brutkasten an den nächsten reiht. Dazwischen eine sterile Arbeitsbank, an der ein Arzt im grünen Kittel sitzt. Vor ihm liegt, alle Viere von sich getreckt, eine narkotisierte weiße Ratte auf einem Miniatur-Operationstisch. Mit einem Skalpell setzt der Neurochirurg einen sauberen Schnitt längs über den rasierten Kopf des Tieres und legt den Schädelknochen frei. Mit feinem Sirren nähert sich ein Bohrer und durchdringt die Schädeldecke. Nun positioniert der Arzt eine an einem Ständer fixierte Spritze über dem Loch. Langsam senkt er die Kanüle in das Gehirn der Ratte. Vorsichtig injiziert er einen winzigen Tropfen einer Flüssigkeit, in der es von Viren nur so wimmelt, bevor er die Wunde wieder sauber vernäht.

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Behandlung mit Parvoviren | Durch eine feine Kanüle werden einer Ratte zielgenau Parvoviren in den Tumor injiziert.
Der Sinn der Operation? Im Gehirn des Tieres hat sich ein Tumor breit gemacht, und die injizierten Viren sollen diesen abtöten. Die Idee dahinter stammt aus einer Beobachtung aus den 1960er Jahren: Wissenschaftler fanden in menschlichen Tumoren, die in Tiere verpflanzt worden waren, große Mengen eines winzigen Virus. Schnell gerieten diese Parvoviren in den Verdacht, die Ursache der Tumoren zu sein. Als die Wissenschaftler jedoch gezielt diese vermeintlichen Erreger spritzten, waren sie überrascht: Es wucherten keineswegs Krebsgeschwüre, im Gegenteil: Vorhandene Geschwulste schrumpften.

"An diesen ersten Versuchen waren wir noch nicht beteiligt", sagt Jean Rommelaere, Leiter der international operierenden Abteilung Tumorvirologie am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg. "Inzwischen studieren wir aber seit etlichen Jahren die Wirkung der Parvoviren auf verschiedene Tumoren." Heute ist die Arbeitsgruppe des Belgiers weltweit führend auf diesem Forschungsgebiet.

Zwerg unter Zwergen

Sein Untersuchungsobjekt hat die Form eines Ikosaeders und bringt es gerade einmal auf einen Durchmesser von 20 bis 25 Nanometern – Parvoviren sind selbst unter den Viren, die bis zu 300 Nanometer große Riesen sein können, nur Zwerge. Das hüllenlose Kapsid beherbergt einen einzelnen DNA-Strang aus 5000 Nukleotiden. Alles eigentlich nicht sonderlich aufregend – hätten die Winzlinge nicht eine ganz besondere Eigenschaft: Sie vermehren sich ausschließlich in sich teilenden Zellen – und das nicht etwa in jeder, sondern bevorzugt in entarteten Zellen: in Tumoren. Damit noch nicht genug: Replizieren sie in Krebszellen, so töten sie die Zellen dabei ab – mit dem erfreulichen Effekt, dass der Tumor schrumpft.

Das macht die Parvoviren interessant für die Krebsforschung. "In den letzten Jahren testeten wir aus, welche Tumortypen besonders empfindlich auf diese Viren reagieren", erzählt Rommelaere. Als ausgesprochen sensibel erwiesen sich in Zellkulturversuchen eine Gruppe von Hirntumoren, die Gliome, sowie Pankreaskarzinome. In gewisser Weise ein Glücksfall: Beide Tumorarten sind mit den derzeit zur Verfügung stehenden Methoden überhaupt nicht oder nur sehr schwer behandelbar.

Gezielte Zerstörung

Mit welchen Tricks die Parvoviren die Tumorzellen zerstören, wissen die Forscher noch nicht genau. Diese Geheimnisse lüften die Wissenschaftler erst nach und nach. Als nahezu erwiesen gilt aber inzwischen, dass Parvoviren ein sicheres Krebsmittel sind, da sie sich zum einen in Tumorzellen ausgesprochen gut vermehren und zum anderen diese Zellen besonders effektiv zerstören. In gesunden Zellen hingegen können sie zwar überleben, verursachen aber keine Krankheitssymptome – im Gegenteil: Infizierte Tiere erkranken deutlich seltener an Krebs. Auch beim Menschen traten in einer ersten klinischen Studie, die im französischen Lille durchgeführt wurde, keine unerwünschten Nebenwirkungen auf.

Speziell für den Einsatz gegen Gliome herrschen besonders günstige Voraussetzungen. "Im Gehirn gibt es kaum Zellen, die sich teilen, außer eben Tumorzellen", erklärt Jörg Schlehofer, Leiter der Arbeitsgruppe Infektiologie und krebstherapeutische Nutzung von Parvoviren am DKFZ. "Deswegen infizieren dorthin gespritzte Viren gezielt den Tumor." Er untersucht die Wirkung von Parvoviren auf menschliche, in Ratten verpflanzte Tumoren sowie auf Zell-Linien humaner Gliome. "Wir haben beobachtet, dass sich die Viren in den Tumoren erfolgreich vermehren – damit verstärkt sich ihre Wirkung und hält länger an", ergänzt Karsten Geletneky von der Neurochirurgischen Universitätsklinik Heidelberg, der mit Schlehofer zusammenarbeitet.

Der spannende Moment

Zwei Wochen sind vergangen, seit Geletneky die tumorgeplagte Ratte mit Parvoviren behandelt hat. Nun kommt der spannende Moment: Der Neurochirurg überprüft, ob die Viren ihren Auftrag erfüllt haben. Aufgeregt schnuppert die weiße Ratte mit der langen Narbe auf dem Kopf in alle Winkel des Glaskastens, in den durch einen hellen Kunststoffschlauch Narkosegas einströmt. Die Bewegungen des Tieres werden langsamer, bis der Nager nach und nach in sich zusammensackt. Schließlich fallen ihm die Augen zu, und er versinkt in einem künstlichen Tiefschlaf. Der Arzt hebt ihn am Nackenfell hoch und legt ihn vorsichtig in eine lange Plastikwanne. In dieser wird das schlafende Tier in die enge Röhre eines Kernspintomografen im Kleinformat geschoben.

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Tumorentwicklung im Rattenhirn | Die Kernspin-Aufnahme zeigt deutlich einen Tumor im Gehirn der Ratte (links, weißer Pfeil). Zehn Tage nach der Behandlung mit Parvoviren ist das Geschwür verschwunden (rechts).
Die Bilder auf dem Monitor des Computers im Nachbarraum lassen keinen Zweifel zu. Prangte noch vor zwei Wochen, bevor der Ratte die Parvoviren ins Gehirn gespritzt wurden, ein dickes Krebsgeschwür als heller Fleck auf der linken Hirnseite, so ist davon nun nichts mehr zu erkennen – der Tumor ist verschwunden.

Zwar wuchsen bei dem einen oder anderen Versuchstier die Krebszellen so rasant, dass die virale Hilfe zu spät kam. Doch bei den meisten Nagern schlug die Behandlung an, die Geschwulste schrumpften deutlich und verschwanden oftmals sogar vollständig. "Die Tiere haben die Behandlung gut vertragen, und auch in Gewebeproben gab es keine Hinweise auf Schäden durch die Injektion", sagt Geletneky. "Zum Teil überleben die Ratten mehr als ein Jahr, ohne dass sich die Tumore neu bilden."

Ergänzende Versuche an Gliomzellen, die operativ aus Krebspatienten entfernt wurden, waren ähnlich erfolgreich und offenbarten noch einen Vorzug der Winzlinge, wie Rommelaere erklärt: "Viele der untersuchten Tumore sind resistent gegen herkömmliche Krebsmittel, werden aber von Parvoviren zerstört."

Erste klinische Studien

Beim Menschen sind Gliome für eine alleinige Behandlung durch Viren aber meist zu groß. Deswegen planen Rommelaere und seine Mitarbeiter die Parvoviren als adjuvante, also unterstützende Therapie. Bei der chirurgischen Entfernung von Gliomen, der derzeit üblichen Behandlung, verbleiben meist einige Krebszellen im Gehirn, die zu neuen Geschwüren auswachsen können – das macht die Therapie der Gliome so schwierig. Die Parvoviren könnten hier möglicherweise einen Riegel vorschieben, wenn sie gleich bei der Operation injiziert werden.

"Die Effizienz am Menschen muss aber erst noch bewiesen werden", sagt Rommelaere. Dazu laufen auch schon erste Studien mit menschlichen Gliomzellen. Außerdem wollen die Forscher vom DKFZ die Wirksamkeit der Winzlinge noch steigern. Dafür schleusen sie Gene in die Viren ein, sodass diese zusätzlich Zytokine produzieren. Diese Botenstoffe aktivieren das Immunsystem und unterstützen so die Arbeit der Parvoviren. In Tierversuchen erwiesen sich derart veränderte Viren bereits als deutlich wirksamer als ihre unbehandelten Artgenossen.

In den ersten klinischen Studien soll aber erst einmal mit unveränderten Parvoviren gearbeitet werden – und sie sollen so bald wie möglich beginnen. Die Bereitschaft von Seiten der Kliniker dazu ist groß – groß sind aber angesichts extrem knapper Forschungsetats auch die Probleme mit der Finanzierung. Vorerst profitieren also nur Labortiere, die allerdings dafür extra mit Tumoren beimpft wurden, von einer Krebstherapie mit Parvoviren. Vielleicht kann diese Behandlung eines Tages aber auch das Leben von Menschen retten.
21.06.2005

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 21.06.2005

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