Tumoren herbergen bacterieel leven

Bacteriën (groen) huizen in kankercellen. Artist Impression: Straussman, Wiezmann Institute of Science

Bacteriën blijken zich te verschuilen in de kanker- en immuuncellen van tumoren van mogelijk alle vormen van kanker. Zelfs in tumoren die groeien op nagenoeg steriele locaties.

Humane tumoren hebben mogelijk een eigen uniek microbioom; in de kanker- en immuuncellen van de tumoren leven bacteriën. De specifieke samenstelling van de bacteriële gemeenschap is afhankelijk van het type kanker. Dat concludeert een internationaal team, waaronder drie onderzoekers van het Nederlands Kanker Instituut, 29 mei in Science na analyses aan 1.526 tumorsamples. Mogelijk biedt de ontdekking aanknopingspunten voor behandeling. Het is echter nog onduidelijk hoe de bacteriën in de tumoren terechtkomen en of ze een noemenswaardig effect hebben op het verloop en de verspreiding van kanker. Het is al ruim honderd jaar bekend dat er zoiets bestaat als tumorbacteriën. Ook weet men inmiddels dat bijvoorbeeld het darmmicrobioom verschillende belangrijke effecten heeft op de biologie van daar aanwezige tumoren, zoals progressie en respons op immunotherapie. Toch zijn bacteriepopulaties in tumoren nooit uitvoerig gekarakteriseerd. En zeker niet bij kankertypes die voorkomen op plekken waar doorgaans nauwelijks bacteriën te vinden zijn, zoals in de hersenen of botten.

Tumortype
De onderzoekers gaan daarom op zoek naar bacterieel dna, rna en bacteriële celwandcomponenten in zeven veelvoorkomende kankers: huid-, eierstok-, long-, bot-, alvleesklier-, hersen- en borstkanker. Ook nemen ze het omringende weefsel onder de loep. Bij alle vormen van kanker kwamen ze intracellulaire bacteriën op het spoor, maar het verschilde sterk per tumortype hoe vaak: in slechts 14,3 procent van de melanomen tegenover 60 procent in borst-, bot- en alvleesklierkanker. Het gaat met name om bacteriën uit de stammen Proteobacteria en Firmicutes. Verder blijken specifieke bacteriën gelinkt aan tumortype, of iemand wel of niet rookt, en aan de respons op immunotherapie.

Elektronenmicroscoopfoto van bacteriën in kankercellen. Foto: Ravid Straussman, Wiezmann Institute of Science

Hoewel het bij de meeste kankers gaat om een lage bacteriediversiteit, noemen de onderzoekers vooral de bacteriële rijkdom en diversiteit bij borstkanker opmerkelijk. Gemiddeld kwamen ze per borstkankersample 16,4 bacteriesoorten tegen, terwijl dat bij alle andere kankersoorten minder dan 9 was. Ook in bacteriële biomassa spanden de borstkankersamples de kroon. Om er zeker van te zijn dat het om levende bacteriën gaat, plaatsten de onderzoekers onder meer borstkankerweefsel op 35 verschillende soorten agar-agar-voedingsbodems. Uit vier van die tumoren kwamen meer dan duizend bacteriekolonies voort, uit de laatste slechts 37.

Kankerprogressie
‘Een uitgebreid begrip van het micromilieu van tumoren is een uitdagende maar cruciale stap om te komen tot een mechanistisch model van kankerprogressie’, schrijven de twee Amerikaanse kankeronderzoekers Chloe Atreya en Peter Turnbaugh met lof in een begeleidend perspective. ‘Indien succesvol, betekent dat mogelijk het begin van een nieuwe golf aan kankerdiagnostiek en -therapieën.’