Problematische Gäste im Körper

Der menschliche Körper beherbergt Billionen von Mikroben. Ein US-Start-up will nun herausfinden, ob sie einen Schlüssel für neue Therapien bieten.

Der Mensch gleicht einem von Fremden besiedelten Kontinent: Schon bald nach der Geburt fangen Mikroorganismen an, in die Ansammlung körpereigener Zellen zu migrieren. Erreicht der Mensch das Erwachsenenalter, sind die Körperzellen nur noch eine Minderheit inmitten von bis zu hundert Billionen Bakterien. Längst weiß man, dass die eine wichtige Rolle für Gesundheit und Krankheiten spielen. Nur wie genau, ist bislang wenig erforscht. Das US-Start-up Second Genome will nun mit Hilfe der DNA-Analyse der Mikroben und von Zellkulturen aus Bakterien und Körperzellen Licht in deren komplexes Zusammenspiel zu bringen. Ziel ist, aus den so gewonnenen Erkenntnissen neue Therapien zu entwickeln.

Das ganze Ausmaß des „Ökosystems Mensch“ wurde deutlich, als das Human-Mikrobiom-Projekt im vergangenen Jahr die Vielfalt der Mikroben im Körper vorstellte. Auf eine menschliche Zelle kommen schätzungsweise zehn fremde Einzeller. „Die Mikroben, die mit uns leben, haben erhebliche Auswirkungen auf unsere Gesundheit, im positiven wie im negativen Sinne“, sagt Gary Andersen, Mikrobiologe am Lawrence Berkeley National Laboratory und Migründer von Second Genome.

Zu den negativen Auswirkungen zählen Krankheiten wie Diabetes, Übergewicht oder Entzündungen. Bislang sei schwer zu sagen, was ein positive Seite des Mikrobioms ausmache, sagt Andersen. Das liegt zum einen daran, dass die Struktur aus körpereigenen und körperfremden Zellen sich von Person zu Person erheblich unterscheidet. Der zweite Grund: Viele der Mikroorganismen im menschlichen Körper lassen sich allein kaum in Zellkulturen züchten.

Second Genome will diese Schwierigkeit mit einer neuen Strategie umgehen. Mittels herkömmlicher Gensequenzierung sowie einem von Andersen entwickelten Verfahren werden die verschiedenen Mitglieder einer bestimmten Zellgemeinschaft im Körper identifiziert. Dabei wird auch untersucht, welche Gene in den Mikroben und welche in den Körperzellen aktiv sind. „Wir konzentrieren uns auf die Wechselwirkung zwischen dem Mikrobiom und dem menschlichen Wirtskörper“, sagt Peter DiLaura, CEO von Second Genome.

Die Darmflora wirkt etwa auf die Rezeptoren der menschlichen Gewebezellen ein - was mitunter zu Darmkrankheiten führt. Eine Therapie könnte aufgrund neuer Erkenntnisse genau an der Wechselwirkung ansetzen, die die Erkrankung anstößt.

Deshalb untersucht Second Genome nach der DNA-Analyse, wie sich körpereigene Zellen und Mikroben einer bestimmten Zellgemeinschaft in einer Kultur verhalten. Später sollen auch Studien in Tiermodellen folgen.

Derzeit geht es dem Unternehmen darum, Entzündungserkrankungen wie Colitis ulcerosa im Darm und Stoffwechselstörungen wie Diabetes Typ 2 auf der Mikrobiom-Ebene aufzuklären. „Wir konzentrieren uns auf Stellen, an denen es deutliche Hinweise darauf gibt, dass das Mikrobiom eine Ursache ist“, sagt DiLaura.

Das Pharma-Unternehmen Johnson & Johnson hat im Juni einen nicht näher bezifferten Betrag in Second Genome investiert. Das Start-up soll im Gegenzug herausfinden, wie man Colitis ulcerosa mit neuen, Mikrobiom-basierten Medikamenten behandeln könnte. Johnson & Johnson verspreche sich einiges von diesem Ansatz, sagt Robert Urban, der das Boston Innovation Center des Unternehmens leitet.

(nbo)