Crijevni mikrobi mogu potaknuti imunološki sustav da napadne rak
Svjetsko istraživanje identificiralo je crijevne bakterije koje mogu pojačati sposobnost imunološkog sustava da se bori protiv tumora. Nalaz bi trebao pomoći u poboljšanju i personalizaciji imunoterapijskih tretmana za rak.
Imunoterapija je opći pojam za tretmane koji povećavaju sposobnost tijela da se bori protiv bolesti.
Jedan od takvih tretmana koristi lijekove koji se nazivaju inhibitori imunološke kontrolne točke.
Oni blokiraju proteine koje stanice raka proizvode i štite ih od napada imunoloških stanica.
Međutim, ne reagiraju svi slučajevi raka na liječenje imunološkim inhibitorima kontrolnih točaka, a lijekovi također mogu uzrokovati ozbiljne nuspojave.
Novi Prirodne komunikacije studija otkriva informacije koje bi trebale pomoći identificirati koji će ljudi najvjerojatnije imati koristi od liječenja imunološkim inhibitorima kontrolnih točaka.
Informacije se tiču molekularnih mehanizama putem kojih crijevne bakterije komuniciraju s imunološkim sustavom kako bi utjecale na njegovu sposobnost borbe protiv raka.
Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute iz La Jolle u Kaliforniji predvodio je veliki međunarodni tim koji je radio na studiji, koja je također uključivala suradnju s tri bolnice.
Bakterije u crijevima, imunološki sustav i melanom
Thomas Gajewski profesor je imunoterapije raka na Sveučilištu u Chicagu, IL, i nije bio uključen u istragu. Opisuje ga kao "važan korak" prema širenju "broja ljudi koji imaju koristi od imunoterapije".
Istražitelji su identificirali 11 sojeva crijevnih bakterija čija je interakcija s imunološkim sustavom pomogla usporiti rast tumora melanoma kod miševa.
Uz to, istaknuli su signalni put koji se naziva rasklopljeni proteinski odgovor (UPR) kao glavnu poveznicu između crijevnih bakterija i antitumorske borbene sposobnosti imunološkog sustava.
UPR je stanični proces koji pomaže održavanju stabilne i zdrave populacije proteina uklanjajući one zbog kojih je stres u stanicama uzrokovao nepravilno savijanje.
Istražitelji su otkrili da je aktivnost UPR-a niža kod osoba s melanomom čiji rak reagira na inhibitore imunološke kontrolne točke.
Sugeriraju da ovo ističe UPR aktivnost kao potencijalni marker za odabir osoba s melanomom za koje je vjerojatnije da će imati koristi od imunološke kontrolne točke.
„Ti rezultati", kaže viši autor studije Ze'ev Ronai, profesor na Sanford Burnham Prebys, "[...] identificiraju kolekciju bakterijskih sojeva koji bi mogli uključiti antitumorski imunitet i biomarkere koji bi se mogli koristiti za raslojavanje ljudi s melanomom za liječenje s odabranim inhibitorima kontrolnih točaka. "
Treba poboljšati terapiju inhibitorima kontrolne točke
Iako mnogo rjeđi od većine vrsta karcinoma kože, melanom je najvjerojatnije da napadne obližnje tkivo i proširi se na druga mjesta u tijelu. Njegova tendencija širenja čini melanom ozbiljnim i potencijalno opasnim po život karcinomom.
Prema Američkom udruženju za rak (ACS), melanom je odgovoran za oko 1 posto svih karcinoma kože, ali čini najviše smrtnih slučajeva od raka kože u Sjedinjenim Državama.
ACS procjenjuje da će tijekom 2019. oko 96.480 ljudi saznati da imaju melanom i 7.230 ljudi umrijet će od raka kože u SAD-u
Liječenje inhibitorima imunoloških kontrolnih točaka imalo je dramatičan učinak na poboljšanje stope preživljavanja ljudi s melanomom, ali rak i dalje ima visok rizik od smrti nakon što se proširi.
Čak i kada liječnici kombiniraju terapiju imunološkim punktovima s drugim tretmanima, oni djeluju samo na otprilike polovicu svih slučajeva. Također, osobe s karcinomom koji reagiraju mogu i dalje imati autoimune reakcije, ograničeno trajanje odgovora, pa čak i rezistenciju na terapiju.
Nedavna studija dodaje sve većim dokazima da crijevni mikrobi mogu utjecati na učinkovitost imunoterapije. Dosadašnja istraživanja pokazala su, na primjer, da neki sojevi crijevnih bakterija mogu povećati učinkovitost liječenja, dok ga određeni antibiotici i probiotici mogu smanjiti.
Korisni model miša
Za svoje istraživanje, prof. Ronai i njegovi kolege koristili su miševe kojima nedostaje RING protein prsta 5 (RNF5), koji pomaže stanicama da uklone pogrešno presavijene proteine.
Otkrili su da ti miševi mogu zaustaviti rast tumora melanoma sve dok su njihovi imunološki sustav i populacije crijevnih mikroba zdravi i netaknuti.
Međutim, ako su udomili miševe kojima nedostaje RNF5 s miševima kojima nije nedostajao protein, ili ako su ih liječili antibioticima, životinje su izgubile sposobnost borbe protiv tumora melanoma. To je pokazalo da su crijevni mikrobi igrali ključnu ulogu u antitumorskoj imunološkoj obrani.
Daljnja istraga otkrila je uključenost nekoliko komponenata imunološkog sustava u crijeva, a smanjenje UPR-a u imunološkim i crijevnim stanicama bilo je dovoljno za aktiviranje imunoloških stanica.
Koristeći napredne tehnike, tim je vidio da miševi utišani s RNF5 imaju veće populacije od 11 sojeva bakterija. Kada su transplantirali ove sojeve miševima bez klica koji nisu imali crijevne bakterije, pokrenuli su antitumorski odgovor i smanjili rast tumora melanoma.
U konačnom nizu testova, tim je potvrdio rezultate u uzorcima tkiva triju zasebnih skupina ljudi s melanomom koji su zatim liječeni inhibitorima kontrolnih točaka.
Ovi testovi otkrili su da je odgovor na liječenje u korelaciji s razinama UPR komponenata, što sugerira da bi oni mogli poslužiti kao potencijalni biomarkeri za predviđanje tko će najvjerojatnije imati koristi od imunoterapije.
Istraživači sada planiraju identificirati antitumorske molekule koje stvaraju crijevne bakterije.Zatim namjeravaju testirati antitumorske moći molekula i otkriti koji bi probiotici mogli povećati njihovu učinkovitost kod osoba oboljelih od melanoma.
Profesor Ronai kaže da postoji i drugi kut koji žele istražiti. Tijekom studije primijetili su kako su miševi bez RNF5 osjetljiviji na upale u crijevima. To je također nuspojava kod nekih terapija kontrolnih točaka.
Možda bi tim mogao upotrijebiti "ovaj moćni model", dodaje, kako bi saznao kako popraviti "ravnotežu između autoimunosti i antitumorskog imuniteta" kako bi više ljudi imalo koristi od imunoterapija.
"Naše istraživanje uspostavlja formalnu vezu između mikrobioma i antitumorskog imuniteta i ukazuje na ulogu UPR-a u ovom procesu, odgovarajući na dugo traženo pitanje za ovo područje."
Prof. Ze’ev Ronai
