Wie Bakterien und Datenanalyse gemeinsam Vorsorge ermöglichen

Wie Dein Mikrobiom aussieht hängt von vielen Dingen ab:

• Was Du isst
• Ob Du ein Haustier hast
• Wie alt Du bist
• Ob Du Geschwister hast
• Wie viel Sport Du machst
• Wo Du wohnst
• Ob Du Medikamente (z.B. Antibiotika) nehmen musst
• Ob Du gegen Krankheiten geimpft bist
• Ob Du "normal" oder per Kaiserschnitt geboren wurdest
• Ob Deine Mutter Dich gestillt hat

Diese und noch viele andere Dinge prägen Dein „gutes“ Mikrobiom – und damit auch Dein Immunsystem. Wir wollen herausfinden, ob Dein Mikrobiom vielleicht auch verrät, ob Du ein höheres Risiko hast, irgendwann einmal an Blutkrebs zu erkranken. 

Das kann leider manchmal passieren, wenn in Deiner DNA zwei Gene verknüpft wurden, die gar nicht zusammen gehören. Wir nennen das eine "genetische Veranlagung". Ungefähr 1% aller Kinder hat diese genetische Veranlagung. Die gute Nachricht ist, dass trotzdem nichts passieren muss. Nur ungefähr ein Kind von einhundert Kindern mit dieser genetischen Veranlagung, also ein Kind von 10.000 gesunden, erkrankt an Blutkrebs, genauer an der akuten lymphoblastischen Leukämie (ALL). Wir wissen noch nicht genau, was die 99 Kinder mit genetischer Veranlagung davor schützt, krank zu werden; es ist vermutlich ein starkes Immunsystem, dass gut zwischen guten Bakterien und bösen Krankheitserregern unterscheiden kann.

In unserem Forschungsprojekt wollen wir herausfinden, ob wir Dein Mikrobiom sozusagen als Messgerät verwenden können, um nachzuschauen, ob Du diese genetische Veranlagung hast. Falls ja, musst Du noch mehr auf eine gesunde Lebensweise achten, damit Blutkrebs nur eine ganz kleine Chance hat Dich krank zu machen. Das zu messen ist allerdings sehr schwierig, weil ja so viele andere Dinge auch Dein Mikrobiom beeinflussen.

Wir haben also erst einmal in einem kontrollierten Modell geschaut, wie Ernährung, Bewegung und andere Faktoren die Leukämieentstehung beeinflussen. Bei einer genetischen Veranlagung für akute lymphoblastische Leukämie haben wir gesehen, dass sich bestimmte Bakterienarten schon lange vor dem Ausbruch der Krankheit verändern – einige verschwinden, andere nehmen zu. Diese Veränderungen lassen sich relativ einfach über Stuhlproben feststellen. Es ist uns gelungen, nur anhand der Bakterien im Stuhl in 96% der Fälle herauszubekommen, ob eine genetische Veranlagung vorliegt oder nicht. Und zwar bevor der Blutkrebs überhaupt ausgebrochen ist (P4).

Es wäre toll, wenn das bei Kindern genauso gut funktionieren würde. Das wollen wir mit diesem Projekt herausfinden. Können bestimmte Muster im Mikrobiom auch bei Kindern mit ihren sehr unterschiedlichen Lebensweisen verraten, ob sie eine genetische Veranlagung für ALL haben?

Durch die Untersuchung von Stuhlproben vieler verschiedener Kinder (P1) wollen wir zunächst ein genaues Bild eines „gesunden“ Mikrobioms gewinnen. Wenn wir dann Proben von Kindern mit einem erhöhten ALL-Risiko (aus anderen Studien) mit diesen Daten vergleichen, können wir erkennen, welche Unterschiede es gibt. So können wir gezielt Maßnahmen entwickeln, um die Darmflora wieder in ein gesünderes Gleichgewicht zu bringen – zum Beispiel durch Ernährungsumstellungen oder mehr Kontakt zu Haustieren.

Langzeituntersuchungen bei Kindern mit erhöhter Veranlagung sollen außerdem zeigen, ob sich bestimmte Bakterien schon vor dem Ausbruch der Leukämie verändern. Wenn wir wissen, wie lange diese Veränderungen vorher auftreten, könnten frühe Eingriffe möglicherweise helfen, den Ausbruch der Krankheit zu verhindern.

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