Črevesne bakterije povečujejo učinke imunoterapije raka

Približno eden od petih bolnikov z rakom ima koristi od imunoterapije, zdravljenja, ki za boj proti raku uporablja imunski sistem. Ta pristop je pokazal pomemben uspeh pri zdravljenju pljučnega raka in melanoma. V upanju na njegov potencial raziskovalci raziskujejo strategije za izboljšanje imunoterapije za raka, ki se nanjo ne odzivajo dobro, s ciljem pomagati več bolnikom.

Raziskovalci na Medicinski fakulteti Univerze Washington v St. Louisu so zdaj ugotovili, da lahko sev črevesnih bakterij, Ruminococcus gnavus, okrepi učinke imunoterapije raka pri miših. Študija, objavljena v reviji Science Immunology, ponuja novo strategijo za uporabo črevesnih mikrobov za sprostitev neizkoriščenega potenciala imunoterapije v boju proti raku.

"Mikrobiom igra pomembno vlogo pri mobilizaciji imunskega sistema telesa za napad na rakave celice," je pojasnil višji avtor študije Marco Colonna, dr. med., profesor patologije Robert Rock Bellivu.

"Naše ugotovitve osvetljujejo eno samo vrsto črevesnih bakterij, ki pomagajo imunoterapevtskemu zdravilu ubiti tumorje pri miših. Identifikacija teh mikrobnih partnerjev je pomemben korak pri razvoju probiotikov, ki bi lahko izboljšali učinkovitost imunoterapevtskih zdravil in koristili več bolnikom z rakom."

Imunoterapija raka uporablja telesne imunske celice za ciljanje in uničevanje tumorjev. Eno takšnih zdravljenj uporablja zaviralce imunskih kontrolnih točk za odstranitev naravnih zavor, ki utišajo imunske celice T in preprečujejo poškodbe telesa. Vendar pa nekateri tumorji to preprečujejo tako, da zavirajo napadajoče imunske celice, zaradi česar so ti zaviralci manj učinkoviti.

Colonna in prva soavtorica Martina Molgor, dr., sta predhodno vzpostavila sodelovanje s kolegom Robertom D. Schreiberjem, dr., v katerem sta z uporabo dvostranskega inhibicijskega pristopa popolnoma izkoreninila sarkome pri miših.

Raziskovalci so zavirali TREM2, beljakovino, ki jo proizvajajo tumorski makrofagi, da bi preprečili celicam T napad na rastoči tumor. Nato so pokazali, da je imunoterapevtsko zdravilo učinkovitejše, ko je bil TREM2 blokiran. Rezultat je pokazal, da je TREM2 zmanjšal učinkovitost imunoterapije.

V poskusu, ki je bil osnova za novo študijo, so znanstveniki naredili presenetljivo opazovanje. Miši brez TREM2 so pokazale podoben pozitiven odziv na zaviralec kontrolnih točk, ko so bile nameščene z mišmi, ki so imele ta protein. Do tega rezultata so prišli, ko so raziskovalci odstopi od svojega običajnega protokola ločevanja miši pred zdravljenjem z zaviralcem.

Skupno življenje pri miših povzroči izmenjavo mikrobov. Raziskovalci so domnevali, da so učinki lahko posledica izmenjave črevesnih bakterij.

Raziskovalci so sodelovali z dr. Jeffreyjem I. Gordonom in prvo soavtorico dr. Blando Di Lucio pri preučevanju mikrobov v črevesju miši, ki so bile uspešno zdravljene z imunoterapijo. Ugotovili so povečanje Ruminococcus gnavus v primerjavi z odsotnostjo teh mikrobov pri miših, ki se na terapijo niso odzvale.

Colonna je pojasnil, da so bakterijo R. gnavus našli v črevesnem mikrobiomu bolnikov z rakom, ki se dobro odzivajo na imunoterapijo. V kliničnih preskušanjih so presaditve blata takšnih bolnikov pomagale nekaterim bolnikom, ki se niso odzvali na zdravljenje, da so imeli koristi od imunoterapije.

Raziskovalci, vključno s prvo soavtorico in podiplomsko študentko Dario Khantakovo, so mišim injicirali R. gnavus in nato tumorje zdravili z zaviralcem kontrolnih točk. Tumorji so se skrčili, tudi ko je bil TREM2 na voljo kot orožje za zmanjšanje učinkov imunoterapije.

Gordon, direktor Centra za genomske znanosti in sistemsko biologijo pri Edison Family Center, je opozoril, da vse več dokazov kaže, da mikrobiom izboljšuje imunoterapijo. Identifikacija ustreznih vrst, kot je R. gnavus, bi lahko vodila do razvoja probiotikov naslednje generacije, ki bi lahko sinergistično delovali z imunoterapijo za izboljšanje zdravljenja raka.

Znanstveniki zdaj želijo razumeti, kako R. gnavus spodbuja zavrnitev tumorja, kar bi lahko razkrilo nove načine za pomoč bolnikom z rakom. Če na primer mikrob med procesom prebave proizvaja presnovek, ki aktivira imunski sistem, bi to lahko odprlo možnost uporabe presnovkov kot ojačevalcev imunoterapije.

Mikrobi lahko vstopijo tudi iz črevesja in sprožijo imunski odziv v tumorjih ali aktivirajo črevesne celice T, ki nato migrirajo v tumor in sprožijo napad, je dejal Colonna. Raziskovalci preučujejo vse tri možnosti.