Eine Verbindung zwischen dem Zika-Virus und der Heilung von Hirntumor?

Vor nicht allzu langer Zeit dominierte das Zika-Virus die Schlagzeilen. Von einer Neuinfektion war vorher kaum etwas zu hören, jetzt sind Hunderttausende Menschen in Lateinamerika betroffen, was bei Neugeborenen zu Entstellung und Mikrozephalie führt. Mikrozephalie wird durch eine stark verzögerte und abnormale Entwicklung des Gehirns verursacht, was zu einer Reihe von geistigen Behinderungen, Zwergwuchs, schlechten motorischen Funktionen und Sprache führt. Berichten zufolge erwogen viele Frauen in den am stärksten betroffenen Regionen, geplante Schwangerschaften zu verschieben, da weder eine Heilung noch eine vorbeugende Impfung verfügbar war.

Das Virus wurde bereits 1947 im Zika-Wald in Uganda entdeckt (und daher kommt sein Name). Der Erreger ist mit bekannteren Viren verwandt, die Dengue-Fieber und Gelbfieber verursachen. Die Krankheit wird überwiegend von einer Mückenart übertragen und war bis zu den Epidemien von 2015 bis 2016 selten, als allein in Brasilien weit über 100.000 Fälle gemeldet wurden. Die Krankheit gab Anlass zu besonderer Sorge, da sie mit der Vorbereitung der Olympischen Spiele 2016 in Rio de Janeiro zusammenfiel.

Abgesehen von Mücken kann sich das Virus während der Schwangerschaft oder bei der Entbindung durch sexuellen Kontakt und von Mutter zu Kind verbreiten. Die letztere Art der Übertragung ist ein besonderes Problem: Während Erwachsene nur sehr milde Symptome (Fieber und Eile) haben, erleiden Kinder, die während der Schwangerschaft infiziert sind, schwere Hirnschäden. Der Grund dafür ist, dass eine Virusinfektion die Entwicklung des Gehirns verzögert.

Weitere Forschungen ergaben einen spezifischeren Grund: Das Zika-Virus zielt spezifisch auf neurale Vorläuferzellen ab, die für die Produktion anderer Neuronen verantwortlich sind. Dies macht das Virus für den sich entwickelnden Fötus sehr gefährlich. Neuronenvorläuferzellen sind im sich entwickelnden fetalen Gehirn reichlich vorhanden. Im Gehirn von Erwachsenen sind jedoch nur noch wenige übrig. Bei Erwachsenen mit vollständig geformtem Gehirn verursacht die Infektion mit dem Zika-Virus nur leichte Symptome (Zika-Fieber). Die Spezifität, mit der das Virus auf neurale Vorläuferzellen abzielt, gab den Forschern eine Idee, die die Behandlung einer der tödlichsten Arten von Hirntumor - des Glioblastoms - revolutionieren könnte.

Das Glioblastom ist eine der am schwierigsten zu behandelnden Krebsarten. Patienten überleben selbst ein Jahr nach der Diagnose selten. Leider ist dies auch eine der häufigsten Arten von Hirntumor. Allein in den USA wird bei etwa 12.000 Menschen ein Glioblastom diagnostiziert. Die schnelle Rückkehr der Krankheit auch nach einer aggressiven Operation wird durch das Überleben einiger Glioblastom-Stammzellen verursacht. Viele Krebsarten wie das Glioblastom wachsen aufgrund der Existenz von Krebsstammzellen, aus denen andere Tumorzellen hervorgehen. Die Glioblastom-Stammzellen bleiben von allen derzeit zur Behandlung dieser Malignität verwendeten Radio- und Chemotherapie-Regimentern nahezu unberührt, obwohl diese therapeutischen Ansätze andere Zellen im Tumor abtöten. Sie vermeiden auch erfolgreich die Erkennung und Beseitigung durch das Immunsystem und ermöglichen das Nachwachsen von Krebs in kurzer Zeit nach der Operation, wodurch die durch die Therapie eliminierten Krebszellen wieder aufgefüllt werden.

Die Forscher stellten fest, dass Glioblastom-Stammzellen in vielerlei Hinsicht normalen neuralen Vorläuferzellen sehr ähnlich sind. Daher kann die Infektion einer Person mit Glioblastom mit dem Zika-Virus bei der Behandlung der Krankheit helfen, indem die Stammzellen eliminiert werden. Dies war eine Kernidee, die Forscher zunächst an Krebszellen aus Tumoren aus Operationen testeten. Es stellte sich heraus, dass das Virus tatsächlich Krebsstammzellen abtötet und andere Krebszellen nahezu unberührt lässt.

Um sicherzustellen, dass das Virus die normalen Gehirnzellen nicht beeinträchtigt, haben Wissenschaftler Experimente mit Hirngewebe von Patienten mit Epilepsie durchgeführt. Die Tests ergaben keine Schädigung dieser Zellen aufgrund einer Virusinfektion.

Die Ergebnisse legen nahe, dass die Kombination der traditionellen Chemotherapie mit der Behandlung mit dem Zika-Virus dazu beitragen kann, Stamm- und Nicht-Stammkrebszellen zu eliminieren. Ein solches Ergebnis wird mit Sicherheit für die Patienten von Vorteil sein.

Um die Idee weiter zu testen, injizierten Wissenschaftler das Zika-Virus direkt in das Gehirn von Mäusen mit Hirntumoren. Bei allen mit der Krankheit infizierten Tieren verlangsamte sich das Tumorwachstum signifikant und die Tiere überlebten länger.

Die Forscher schlagen vor, dass das Zika-Virus zum Zeitpunkt der Operation in das Gehirn eines Glioblastom-Patienten injiziert werden kann.Die anschließende Chemotherapie entfernt alle verbleibenden Krebszellen, die die Operation überlebt haben, und das Zika-Virus tötet die verbleibenden Glioblastom-Stammzellen ab. Die veröffentlichten Ergebnisse legen auch nahe, dass das Virus so weiterentwickelt werden kann, dass es mithilfe des Immunsystems des Patienten leichter aus normalen gesunden Gehirnzellen eliminiert werden kann. Zu diesem Zweck wurden bereits weniger schädliche Virusstämme entwickelt, die im Tierversuch einige Erfolge gezeigt haben.

Es bleibt abzuwarten, ob mit dem Zika-Virus ein erfolgreicher therapeutischer Ansatz zur Behandlung des tödlichen Glioblastoms entwickelt werden kann. Der Weg zur zukünftigen Verwendung der Zika-basierten Behandlung in Krankenhäusern wird wahrscheinlich lang sein. Die ursprünglichen Ergebnisse sind jedoch sehr ermutigend. Dieser neue Ansatz ist ein weiteres faszinierendes Beispiel für eine wachsende Anzahl neuer innovativer Instrumente, die derzeit zur Behandlung einer Vielzahl von Krebsarten entwickelt werden.

Verweise

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Dieser Gastartikel erschien ursprünglich im preisgekrönten Gesundheits- und Wissenschaftsblog und in der Community zum Thema Gehirn, BrainBlogger: Könnte tödliches Zika-Virus Hirntumor heilen?