Τα βακτήρια του εντέρου ενισχύουν τα αποτελέσματα της ανοσοθεραπείας του καρκίνου

Περίπου ένας στους πέντε ασθενείς με καρκίνο επωφελείται από την ανοσοθεραπεία, μια θεραπεία που χρησιμοποιεί το ανοσοποιητικό σύστημα για την καταπολέμηση του καρκίνου. Αυτή η προσέγγιση έχει δείξει σημαντική επιτυχία στη θεραπεία του καρκίνου του πνεύμονα και του μελανώματος. Ελπίζοντας για τις δυνατότητές του, οι ερευνητές διερευνούν στρατηγικές για τη βελτίωση της ανοσοθεραπείας για καρκίνους που ανταποκρίνονται ελάχιστα σε αυτήν, με στόχο να βοηθήσουν περισσότερους ασθενείς.

Τώρα, ερευνητές της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον στο Σεντ Λούις ανακάλυψαν ότι ένα στέλεχος βακτηρίων του εντέρου - Ruminococcus gnavus - μπορεί να ενισχύσει τα αποτελέσματα της ανοσοθεραπείας του καρκίνου σε ποντίκια. Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Science Immunology, προτείνει μια νέα στρατηγική για την αξιοποίηση των μικροβίων του εντέρου για να ξεκλειδώσει το αναξιοποίητο δυναμικό της ανοσοθεραπείας στη μάχη κατά του καρκίνου.

«Το μικροβίωμα παίζει σημαντικό ρόλο στην κινητοποίηση του ανοσοποιητικού συστήματος του σώματος για να επιτεθεί στα καρκινικά κύτταρα», εξήγησε ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης Marco Colonna, MD, PhD, Robert Roque Bellivou, καθηγητής Παθολογίας.

"Τα ευρήματά μας ρίχνουν φως σε έναν τύπο βακτηρίων στο έντερο που βοηθά ένα φάρμακο ανοσοθεραπείας να σκοτώνει όγκους σε ποντίκια. Ο εντοπισμός τέτοιων μικροβιακών εταίρων είναι ένα σημαντικό βήμα στην ανάπτυξη προβιοτικών που θα συμβάλει στη βελτίωση της αποτελεσματικότητας των ανοσοθεραπειών και θα ωφελήσει περισσότερους καρκινοπαθείς."

Η ανοσοθεραπεία του καρκίνου χρησιμοποιεί τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος για να στοχεύσει και να καταστρέψει όγκους. Μια τέτοια θεραπεία χρησιμοποιεί αναστολείς σημείων ελέγχου του ανοσοποιητικού συστήματος για να αφαιρέσει τα φυσικά φρένα που κρατούν τα Τ κύτταρα του ανοσοποιητικού αθόρυβα, αποτρέποντας έτσι τη βλάβη στο σώμα. Ωστόσο, ορισμένοι όγκοι αντιμετωπίζουν αυτό το πρόβλημα καταστέλλοντας τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος, γεγονός που μειώνει την αποτελεσματικότητα τέτοιων αναστολέων.

Η Colonna και η πρώτη συν-συγγραφέας Martina Molgora, Ph.D., είχαν στο παρελθόν μια συνεργασία με τον συνάδελφο Robert D. Schreiber, Ph.D., στην οποία εξάλειψαν πλήρως τα σαρκώματα σε ποντίκια χρησιμοποιώντας μια προσέγγιση αναστολής δύο οδών.

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

Σε ένα πείραμα που έγινε η βάση για μια νέα μελέτη, οι επιστήμονες έκαναν μια απροσδόκητη παρατήρηση. Τα ποντίκια χωρίς TREM2 έδειξαν παρόμοια θετική απόκριση στον αναστολέα του σημείου ελέγχου όταν ζούσαν με ποντίκια που είχαν την πρωτεΐνη. Αυτό το αποτέλεσμα προέκυψε όταν οι ερευνητές απέκλιναν από το συνηθισμένο πρωτόκολλο διαχωρισμού των ποντικών πριν από τη θεραπεία με τον αναστολέα.

Τα ποντίκια που ζουν μαζί οδηγεί στην ανταλλαγή μικροβίων. Οι ερευνητές πρότειναν ότι τα αποτελέσματα μπορεί να προκαλούνται από τον μεταβολισμό των βακτηρίων του εντέρου.

Οι ερευνητές συνεργάστηκαν με τον Jeffrey E. Gordon, M.D., και την πρώτη συν-συγγραφέα Blanda Di Lucia, Ph.D., για να μελετήσουν τα μικρόβια στα έντερα των ποντικών που υποβλήθηκαν σε επιτυχή θεραπεία με ανοσοθεραπεία. Βρήκαν αύξηση στον αριθμό του Ruminococcus gnavus σε σύγκριση με την απουσία τέτοιων μικροβίων σε ποντίκια που δεν ανταποκρίθηκαν στη θεραπεία.

R. Το gnavus βρέθηκε στο μικροβίωμα του εντέρου ασθενών με καρκίνο που ανταποκρίθηκαν καλά στην ανοσοθεραπεία, εξήγησε η Colonna. Σε κλινικές δοκιμές, οι μεταμοσχεύσεις κοπράνων από τέτοιους ασθενείς βοήθησαν ορισμένους ασθενείς που δεν ανταποκρίθηκαν να επωφεληθούν από την ανοσοθεραπεία.

Οι ερευνητές, συμπεριλαμβανομένης της πρώτης συν-συγγραφέας και μεταπτυχιακής φοιτήτριας Daria Khantakova, έκαναν ένεση R. Gnavus σε ποντίκια και στη συνέχεια αντιμετώπισαν τους όγκους με έναν αναστολέα σημείου ελέγχου. Οι όγκοι συρρικνώθηκαν ακόμη και όταν το TREM2 ήταν διαθέσιμο ως όπλο για τη μείωση της επίδρασης της ανοσοθεραπείας.

Ο Gordon, διευθυντής του Edison Family Center for Genomic Sciences and Systems Biology, σημείωσε ότι όλο και περισσότερα στοιχεία υποδηλώνουν ότι το μικροβίωμα ενισχύει την ανοσοθεραπεία. Ο εντοπισμός σχετικών ειδών, όπως το R. Gnavus, θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη μιας νέας γενιάς προβιοτικών που θα μπορούσαν να λειτουργήσουν σε συνέργεια 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 βοηθήσει τους ασθενείς με καρκίνο. Για παράδειγμα, εάν ένα μικρόβιο παράγει έναν μεταβολίτη που ενεργοποιεί το ανοσοποιητικό κατά την πέψη της τροφής, αυτό ανοίγει τη δυνατότητα χρήσης των μεταβολιτών ως ενισχυτών ανοσοθεραπείας.

Τα μικρόβια μπορούν επίσης να εισέλθουν από το έντερο και να πυροδοτήσουν μια ανοσολογική απόκριση στον όγκο ή να ενεργοποιήσουν τα κύτταρα Τ του εντέρου, τα οποία στη συνέχεια μεταναστεύουν στον όγκο και ξεκινούν μια επίθεση, εξήγησε η Colonna. Οι ερευνητές διερευνούν και τις τρεις πιθανότητες.