Črevesne bakterije krepijo učinke imunoterapije proti raku

Približno enemu od petih bolnikov z rakom koristi imunoterapija, zdravljenje, ki uporablja imunski sistem za boj proti raku. Ta pristop je pokazal velik uspeh pri zdravljenju pljučnega raka in melanoma. V upanju na njen potencial raziskovalci raziskujejo strategije za izboljšanje imunoterapije za rakava obolenja, ki se nanjo slabo odzivajo, s ciljem pomagati večjemu številu bolnikov.

Raziskovalci na Medicinski fakulteti univerze Washington v St. Louisu so ugotovili, da lahko sev črevesne bakterije – Ruminococcus gnavus – poveča učinke imunoterapije raka pri miših. Študija, objavljena v Science Immunology, predlaga novo strategijo za izkoriščanje črevesnih mikrobov za odklepanje 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, doktor medicine, Robert Roque Bellivou, profesor patologije.

»Naše ugotovitve osvetljujejo eno vrsto bakterij v črevesju, ki pomagajo zdravilu za imunoterapijo pri ubijanju tumorjev pri miših. Identifikacija takšnih mikrobnih partnerjev je pomemben korak pri razvoju probiotikov, ki bodo pomagali izboljšati učinkovitost imunoterapije in koristili več bolnikom z rakom."

Imunoterapija raka uporablja imunske celice telesa za ciljanje in uničenje tumorjev. Eno od takšnih zdravljenj uporablja zaviralce imunske kontrolne točke za odstranitev naravnih zavor, ki umirjajo imunske celice T in s tem preprečujejo poškodbe telesa. Vendar se nekateri tumorji temu zoperstavijo tako, da zavirajo napadajoče imunske celice, kar zmanjša učinkovitost takih zaviralcev.

Colonna in prva soavtorica dr. Martina Molgora sta pred tem vzpostavila sodelovanje s kolegom dr. Robertom D. Schreiberjem, pri katerem sta popolnoma izkoreninila sarkome pri miših s pristopom dvokrake inhibicije.

Raziskovalci so zavirali TREM2, protein, ki ga proizvajajo tumorski makrofagi, da bi preprečili T-celicam napad na rastoči tumor. Nato so pokazali, da je bilo zdravilo za imunoterapijo učinkovitejše pri blokiranju TREM2. Rezultat je pokazal, da TREM2 zmanjša učinkovitost imunoterapije.

V poskusu, ki je postal osnova za novo študijo, so znanstveniki podali nepričakovano ugotovitev. Miši brez TREM2 so pokazale podoben pozitiven odziv na inhibitor kontrolne točke, ko so živele z mišmi, ki so imele protein. Do tega rezultata je prišlo, ko so raziskovalci odstopali od svojega običajnega protokola ločevanja miši pred zdravljenjem z inhibitorjem.

Skupno življenje miši vodi do izmenjave mikrobov. Raziskovalci so domnevali, da bi učinke lahko povzročila presnova črevesnih bakterij.

Raziskovalci so sodelovali z dr. Jeffreyjem E. Gordonom in prvo soavtorico dr. Blanda Di Lucia, da bi preučevali mikrobe v črevesju miši, ki so bile uspešno zdravljene z imunoterapijo. Ugotovili so povečanje števila Ruminococcus gnavus v primerjavi z odsotnostjo takih mikrobov pri miših, ki se niso odzvale na terapijo.

R. Gnavus so našli v črevesnem mikrobiomu bolnikov z rakom, ki so se dobro odzvali na imunoterapijo, je pojasnil Colonna. V kliničnih preskušanjih so fekalni presadki takšnih bolnikov nekaterim neodzivnim bolnikom pomagali izkoristiti imunoterapijo.

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

Gordon, direktor družinskega centra Edison za genomske znanosti in sistemsko biologijo, je opozoril, da vse več dokazov kaže, da mikrobiom krepi imunoterapijo. Identifikacija ustreznih vrst, kot je R. Gnavus, bi lahko vodila do razvoja nove generacije probiotikov, ki bi lahko delovali v sinergiji 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. Na primer, če mikrob med prebavo hrane proizvede metabolit, ki aktivira imunski sistem, to odpre možnost uporabe metabolitov kot ojačevalcev imunoterapije.

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