Τα βακτήρια του εντέρου ενισχύουν τα αποτελέσματα της ανοσοθεραπείας του καρκίνου

Περίπου ένας στους πέντε ασθενείς με καρκίνο ωφελείται από την ανοσοθεραπεία, μια θεραπεία που χρησιμοποιεί το ανοσοποιητικό σύστημα για την καταπολέμηση του καρκίνου. Η προσέγγιση αυτή έχει δείξει σημαντική επιτυχία στη θεραπεία του καρκίνου του πνεύμονα και του μελανώματος. Με την ελπίδα να αξιοποιήσουν στο έπακρο τις δυνατότητές της, οι ερευνητές διερευνούν στρατηγικές για τη βελτίωση της ανοσοθεραπείας για καρκίνους που δεν ανταποκρίνονται καλά σε αυτήν, με στόχο να βοηθήσουν περισσότερους ασθενείς.

Τώρα, ερευνητές στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Ουάσινγκτον στο Σεντ Λούις διαπίστωσαν ότι ένα στέλεχος βακτηρίων του εντέρου, το Ruminococcus gnavus, μπορεί να ενισχύσει τις επιδράσεις της ανοσοθεραπείας για τον καρκίνο σε ποντίκια. Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science Immunology, προσφέρει μια νέα στρατηγική για τη χρήση μικροβίων του εντέρου για την απελευθέρωση του ανεκμετάλλευτου δυναμικού της ανοσοθεραπείας για την καταπολέμηση του καρκίνου.

«Το μικροβίωμα παίζει σημαντικό ρόλο στην κινητοποίηση του ανοσοποιητικού συστήματος του σώματος για την επίθεση στα καρκινικά κύτταρα», εξήγησε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Marco Colonna, MD, καθηγητής Παθολογίας στο Robert Rock Bellivu.

«Τα ευρήματά μας ρίχνουν φως σε έναν μόνο τύπο βακτηρίων του εντέρου που βοηθά ένα ανοσοθεραπείας να σκοτώνει όγκους σε ποντίκια. Η αναγνώριση αυτών των μικροβιακών εταίρων είναι ένα σημαντικό βήμα στην ανάπτυξη προβιοτικών που θα μπορούσαν να βελτιώσουν την αποτελεσματικότητα των ανοσοθεραπείας και να ωφελήσουν περισσότερους ασθενείς με καρκίνο».

Η ανοσοθεραπεία του καρκίνου χρησιμοποιεί τα ανοσοκύτταρα του σώματος για να στοχεύσει και να καταστρέψει τους όγκους. Μια τέτοια θεραπεία χρησιμοποιεί αναστολείς σημείων ελέγχου του ανοσοποιητικού συστήματος για να αφαιρέσει τα φυσικά «φρένα» που κρατούν τα ανοσοποιητικά Τ κύτταρα σε αδράνεια, αποτρέποντας τη βλάβη στο σώμα. Ωστόσο, ορισμένοι όγκοι αντισταθμίζουν αυτό το φαινόμενο καταστέλλοντας τα επιτιθέμενα ανοσοκύτταρα, καθιστώντας αυτούς τους αναστολείς λιγότερο αποτελεσματικούς.

Η Colonna και η πρώτη συν-συγγραφέας Martina Molgor, PhD, είχαν προηγουμένως συνεργαστεί με τον συνάδελφό της Robert D. Schreiber, PhD, στην οποία εξάλειψαν πλήρως τα σαρκώματα σε ποντίκια χρησιμοποιώντας μια προσέγγιση διπλής αναστολής.

Οι ερευνητές ανέστειλαν την TREM2, μια πρωτεΐνη που παράγεται από τα μακροφάγα του όγκου, για να εμποδίσουν τα Τ κύτταρα να επιτεθούν στον αναπτυσσόμενο όγκο. Στη συνέχεια, έδειξαν ότι το ανοσοθεραπείας φάρμακο ήταν πιο αποτελεσματικό όταν η TREM2 μπλοκαρίστηκε. Το αποτέλεσμα έδειξε ότι η TREM2 μείωσε την αποτελεσματικότητα της ανοσοθεραπείας.

Στο πείραμα που αποτέλεσε τη βάση για τη νέα μελέτη, οι επιστήμονες έκαναν μια εκπληκτική παρατήρηση. Ποντίκια χωρίς TREM2 εμφάνισαν παρόμοια θετική απόκριση στον αναστολέα του σημείου ελέγχου όταν στεγάστηκαν με ποντίκια που είχαν την πρωτεΐνη. Αυτό το αποτέλεσμα προέκυψε όταν οι ερευνητές παρέκκλιναν από το συνηθισμένο πρωτόκολλό τους, δηλαδή τον διαχωρισμό των ποντικών πριν από τη θεραπεία τους με τον αναστολέα.

Η συμβίωση σε ποντίκια έχει ως αποτέλεσμα την ανταλλαγή μικροβίων. Οι ερευνητές υπέθεσαν ότι τα αποτελέσματα μπορεί να οφείλονται σε ανταλλαγή βακτηρίων του εντέρου.

Οι ερευνητές συνεργάστηκαν με τον Jeffrey I. Gordon, MD, PhD, και την πρώτη συν-συγγραφέα Blanda Di Lucia, PhD, για να μελετήσουν τα μικρόβια στο έντερο ποντικών που έλαβαν επιτυχώς ανοσοθεραπεία. Διαπίστωσαν αύξηση του Ruminococcus gnavus σε σύγκριση με την απουσία τέτοιων μικροβίων σε ποντίκια που δεν ανταποκρίθηκαν στη θεραπεία.

Ο R. gnavus έχει βρεθεί στο μικροβίωμα του εντέρου ασθενών με καρκίνο που ανταποκρίνονται καλά στην ανοσοθεραπεία, εξήγησε ο Colonna. Σε κλινικές δοκιμές, μεταμοσχεύσεις κοπράνων από τέτοιους ασθενείς βοήθησαν ορισμένους ασθενείς που δεν ανταποκρίθηκαν στην ανοσοθεραπεία να επωφεληθούν.

Οι ερευνητές, συμπεριλαμβανομένης της πρώτης συν-συγγραφέα και μεταπτυχιακής φοιτήτριας Daria Khantakova, ενέθηκαν με ένεση R. gnavus σε ποντίκια και στη συνέχεια αντιμετώπισαν τους όγκους με έναν αναστολέα σημείων ελέγχου. Οι όγκοι συρρικνώθηκαν ακόμη και όταν το TREM2 ήταν διαθέσιμο ως όπλο για τη μείωση των επιδράσεων της ανοσοθεραπείας.

Ο Γκόρντον, διευθυντής του Κέντρου Επιστημών Γονιδιώματος και Συστημικής Βιολογίας της Οικογένειας Έντισον, σημείωσε ότι ολοένα και περισσότερα στοιχεία υποδηλώνουν ότι το μικροβίωμα ενισχύει την ανοσοθεραπεία. Η αναγνώριση σχετικών ειδών, όπως το R. gnavus, θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη προβιοτικών επόμενης γενιάς που θα μπορούσαν να λειτουργήσουν συνεργιστικά με την ανοσοθεραπεία για τη βελτίωση της θεραπείας του καρκίνου.

Οι επιστήμονες στοχεύουν τώρα να κατανοήσουν πώς το R. gnavus προάγει την απόρριψη του όγκου, κάτι που θα μπορούσε να αποκαλύψει νέους τρόπους για να βοηθηθούν οι καρκινοπαθείς. Για παράδειγμα, εάν το μικρόβιο παράγει έναν μεταβολίτη που ενεργοποιεί το ανοσοποιητικό σύστημα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας πέψης, αυτό θα μπορούσε να ανοίξει την πιθανότητα χρήσης των μεταβολιτών ως ενισχυτών ανοσοθεραπείας.

Τα μικρόβια μπορούν επίσης να εισέλθουν από το έντερο και να προκαλέσουν ανοσολογική απόκριση σε όγκους ή να ενεργοποιήσουν τα εντερικά Τ κύτταρα, τα οποία στη συνέχεια μεταναστεύουν στον όγκο και εξαπολύουν επίθεση, δήλωσε ο Κολόνα. Οι ερευνητές διερευνούν και τις τρεις πιθανότητες.