Menschliche Krebszellen könnten bakterienabtötende Viren aufsaugen, um Energie zu gewinnen.

Vom Nasenloch über die Lunge bis hin zu unseren Eingeweiden - der menschliche Körper beherbergt eine vielfältige Palette von Mikroorganismen. Solch reichhaltige mikrobielle Ökosysteme sind ideale Jagdgründe für Viren, die Bakterien infizieren und töten. Doch wie diese bakterientötenden Viren mit menschlichen Zellen interagieren, blieb lange Zeit ein Rätsel.

Vergangene Forschungen haben gezeigt, dass menschliche Zellen bakterientötende Viren aufnehmen können, wenn eine Zelle eine große Menge der sie umgebenden Flüssigkeit aufnimmt. Der Mikrobiologe Jeremy Barr wollte wissen, ob die aufgenommenen Viren Auswirkungen auf die Immunreaktion der Zelle haben.

Zu seiner Überraschung stellte Barr stattdessen fest, dass Säugetierzellen, die im Labor gezüchtet wurden, die Viren als Nahrungsquelle nutzen. Die Ergebnisse, veröffentlicht am 26. Oktober in PLOS Biology, zeigen, dass es für Säugetierzellen möglich ist, bakterientötende Viren als Energiequelle zu verwenden - was bedeutet, dass normale, nicht-krebsartige Zellen dies auch tun könnten, auch wenn dies noch nicht klar ist.

Diese neue Forschungsrichtung stellt traditionelle biologische Dogmen auf den Kopf, sagt Barr von der Monash University in Melbourne, Australien. "Man sagt dir, dass [Phagen] einfach nicht mit Säugetierzellen interagieren", sagt er. "Und das ist völlig falsch. Tun sie doch."

Bakterientötende Viren, sogenannte Bakteriophagen, kommen im menschlichen Körper weit verbreitet vor. Nach Schätzungen nimmt unser Körper jeden Tag bis zu 30 Milliarden Phagen auf, sagt Barr. Um zu testen, wie die Phagen mit Säugetierzellen interagieren, experimentierten die Forscher mit menschlichen und hündischen Krebszellen, hauptsächlich weil sie sich leicht im Labor züchten lassen. Das Team ließ die Krebszellen in einer Umgebung wachsen, die mit dem Bakteriophagen T4 angereichert war, einem gängigen Virus, das E. coli befällt.

Barrs Team verwendete dann eine Vielzahl von Antikörpern, die jeweils an einen bestimmten Proteintyp binden, um die Proteine zu bestimmen, die die Zellen als Reaktion auf den Phagen herstellten. Obwohl die Forscher erwarteten, mehr Proteine ​​zu sehen, die an Entzündungsreaktionen beteiligt sind, beobachteten sie stattdessen Veränderungen in der Menge der an Zellwachstum und -teilung beteiligten Proteine. "Zellen, denen Phagen gegeben wurden, wuchsen tatsächlich schneller", sagt Barr. Dies deutet darauf hin, dass "sie die Phagen als Nahrungsquelle nutzen".

Da die in dieser Studie verwendeten Zellen im Labor gezüchtet wurden und aus etablierten Zelllinien stammen, die für die Forschung verwendet werden, können wir noch nicht sicher sein, dass Zellen im Körper von Menschen und anderen Säugetieren sich genauso verhalten, sagt Paul Bollyky, ein Immunologe an der Stanford University. "Zelllinien sind eigenartige Kreaturen", sagt er. "Sie tun energetisch Dinge, die wahrscheinlich näher an der Tumorbiologie als an der normalen Zellbiologie liegen, daher kann es schwierig sein, daraus zu extrapolieren."

Trotzdem sei dies "eine wirklich aufregende und bahnbrechende Studie einer Gruppe, die ausgezeichnete Arbeit leistet", sagt Bollyky. "Wie viele gute Wissenschaft wirft diese Studie wirklich Fragen auf."

Barr sagt, er möchte als nächstes untersuchen, ob nicht-krebsartige Zellen, die von einem lebenden Tier stammen, ebenfalls Phagen konsumieren. Außerdem plant er, weitere Phagen zu untersuchen, insbesondere Viren, die - wie T4 - in unseren Eingeweiden vorkommen, sowie andere, die in der Phagentherapie eingesetzt werden, bei der Viren anstelle von Antibiotika zur Abtötung von infektiösen Bakterien verwendet werden (SN: 12/14/21). "Wir wissen, dass sie die bakteriellen Wirtszellen abtöten, aber was tun sie mit dem menschlichen Wirt?" fragt Barr. "Wie interagieren sie miteinander?"

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