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Mundbakterien könnten Magen- und Darmkrebs verraten
Verräterische Mikroben: Bakterien aus dem Mund gelangen auch in den Darm. Bei Menschen mit Magen- oder Darmkrebs ist diese mikrobielle Verbindung deutlich verstärkt, wie eine neue Studie zeigt. Ein daraus entwickeltes Verfahren erkannte Krebssignale sogar in Mundspül-Proben und war in einem Vergleich empfindlicher als der Test auf verborgenes Blut im Stuhl.
Daejeon (Südkorea). Bei gesunden Menschen halten Magensäure, Gallensäuren, die Darmflora und das Immunsystem die mikrobiellen Gemeinschaften von Mund und Darm weitgehend getrennt. Trotzdem gelangen ständig Mundkeime in den Verdauungstrakt.
Forscher der Yonsei University um Prof. Jihyun F. Kim haben nun untersucht, ob sich diese mikrobielle Wanderung systematisch messen und für die Erkennung von Magen- und Darmkrebs nutzen lässt. Dazu entwickelten sie den Mouth-to-Feces-Index (MF-Index), der erfasst, wie viele identische bakterielle Sequenzvarianten in Mund- und Stuhlproben derselben Person auftauchen.
„Viele Mikrobenarten, die mit dem Mund verbunden sind, kommen auch im Darm vor und können dort gedeihen. Diese Beobachtungen brachten uns zu der Frage, ob Mundmikroben bei Menschen mit Krebs anders in den Verdauungstrakt gelangen und dort bestehen bleiben“, erklärt Prof. Jihyun F. Kim.
Das Team analysierte 1.010 Mund- und Stuhlproben von 507 Menschen. Darunter waren 129 Gesunde, 215 Menschen mit Stoffwechselstörungen, 77 Patienten mit Magenkrebs und 86 mit Darmkrebs. Bei den Krebspatienten wurden die Proben vor der Behandlung genommen.
Der MF-Index war bei Magen- und Darmkrebs im Mittel rund dreimal höher als bei den gesunden Kontrollen. In der zusammengefassten Gruppe mit Stoffwechselstörungen zeigte sich dagegen kein vergleichbarer Anstieg. Der Unterschied bei den Krebserkrankungen blieb auch bestehen, nachdem die Forscher unter anderem Alkoholkonsum, Bewegung und den Body-Mass-Index berücksichtigt hatten. Außerdem unterschieden sich die übertragenen Mikroben je nach Krebsart und Krankheitsstadium.
Aus den übertragenen Mikroben baute das Team anschließend Klassifikationsmodelle. Am zuverlässigsten arbeitete dabei ein Random-Forest-Verfahren. Die Forscher prüften die Modelle an sieben unabhängigen internationalen Kohorten. Zusammen mit der Ausgangsgruppe umfasste die Auswertung 2.031 Proben von 1.096 Menschen, und die krebsbezogenen Signaturen ließen sich auch in den externen Datensätzen wiederfinden.
Besonders interessant war die Auswertung allein aus Mundproben. In einer externen Gruppe von 66 Menschen, für die zusätzlich ein Test auf verborgenes Blut im Stuhl vorlag, kam das Mundmodell auf eine AUC von 0,969, eine Sensitivität von 92,9 Prozent und eine Spezifität von 92,1 Prozent. Der Blut-im-Stuhl-Test erreichte in derselben Gruppe eine AUC von 0,800, eine Sensitivität von 61,0 Prozent und eine Spezifität von 100 Prozent.
Damit fand das Mundmodell in diesem Datensatz mehr Erkrankte, produzierte jedoch etwas mehr falsch-positive Treffer als der Stuhltest. Der Vergleich beweist noch nicht, dass eine Mundspülung den etablierten Test im Screening insgesamt übertrifft, denn er stammt nur aus einer kleinen externen Teilgruppe.
„Eine zentrale Leistung dieser Studie ist die präzise Verfolgung der mikrobiellen Übertragung vom Mund in den Darm durch eine hochauflösende Analyse auf Ebene einzelner Sequenzen. Dadurch konnten wir subtile diagnostische Signale erkennen, die bei herkömmlichen Analysen auf Arten- oder Gattungsebene übersehen werden könnten“, erklärt Prof. Ji-Won Huh von der Chungnam National University (CNU).