Crijevne bakterije pojačavaju učinke imunoterapije raka

Otprilike jedan od pet pacijenata oboljelih od raka ima koristi od imunoterapije, liječenja koje koristi imunološki sustav za borbu protiv raka. Taj je pristup pokazao značajan uspjeh u liječenju raka pluća i melanoma. U nadi da će ostvariti svoj potencijal, istraživači istražuju strategije za poboljšanje imunoterapije za vrste raka koje ne reagiraju dobro na nju, s ciljem pomoći većem broju pacijenata.

Istraživači s Medicinskog fakulteta Sveučilišta Washington u St. Louisu otkrili su da soj crijevnih bakterija, Ruminococcus gnavus, može pojačati učinke imunoterapije raka kod miševa. Studija, objavljena u časopisu Science Immunology, nudi novu strategiju korištenja crijevnih mikroba za otključavanje neiskorištenog potencijala imunoterapije u borbi protiv raka.

„Mikrobiom igra važnu ulogu u mobilizaciji imunološkog sustava tijela za napad na stanice raka“, objasnio je glavni autor studije Marco Colonna, dr. med., profesor patologije na Sveučilištu Robert Rock Bellivu.

„Naši nalazi bacaju svjetlo na jednu vrstu crijevnih bakterija koja pomaže imunoterapijskom lijeku u ubijanju tumora kod miševa. Identificiranje ovih mikrobnih partnera važan je korak u razvoju probiotika koji bi mogli poboljšati učinkovitost imunoterapijskih lijekova i koristiti većem broju pacijenata oboljelih od raka.“

Imunoterapija raka koristi imunološke stanice tijela za ciljanje i uništavanje tumora. Jedan takav tretman koristi inhibitore imunoloških kontrolnih točaka kako bi se uklonile prirodne kočnice koje drže imunološke T stanice tihima, sprječavajući oštećenje tijela. Međutim, neki tumori to sprječavaju potiskivanjem napadajućih imunoloških stanica, čineći te inhibitore manje učinkovitima.

Colonna i prva koautorica Martina Molgor, dr. sc., prethodno su uspostavili suradnju s kolegom Robertom D. Schreiberom, dr. sc., u kojoj su potpuno iskorijenili sarkome kod miševa koristeći dvostruki pristup inhibicije.

Istraživači su inhibirali TREM2, protein koji proizvode tumorski makrofagi, kako bi spriječili T-stanice da napadaju rastući tumor. Zatim su pokazali da je imunoterapijski lijek bio učinkovitiji kada je TREM2 bio blokiran. Rezultat je pokazao da TREM2 smanjuje učinkovitost imunoterapije.

U eksperimentu koji je bio osnova za novu studiju, znanstvenici su došli do iznenađujućeg zapažanja. Miševi bez TREM2 pokazali su sličan pozitivan odgovor na inhibitor kontrolnih točaka kada su bili smješteni s miševima koji su imali taj protein. Ovaj rezultat se dogodio kada su istraživači odstupili od svog uobičajenog protokola odvajanja miševa prije tretiranja inhibitorom.

Zajednički život kod miševa rezultira razmjenom mikroba. Istraživači su nagađali da bi učinci mogli biti posljedica razmjene crijevnih bakterija.

Istraživači su surađivali s dr. Jeffreyjem I. Gordonom i prvom koautoricom dr. sc. Blandom Di Lucijom kako bi proučavali mikrobe u crijevima miševa uspješno liječenih imunoterapijom. Otkrili su porast broja bakterije Ruminococcus gnavus u usporedbi s odsutnošću takvih mikroba kod miševa koji nisu reagirali na terapiju.

R. gnavus je pronađen u crijevnom mikrobiomu pacijenata s rakom koji dobro reagiraju na imunoterapiju, objasnio je Colonna. U kliničkim ispitivanjima, transplantacija fekalija od takvih pacijenata pomogla je nekim pacijentima koji nisu reagirali na imunoterapiju da imaju koristi od imunoterapije.

Istraživači, uključujući prvu koautoricu i diplomsku studenticu Dariu Khantakovu, ubrizgali su R. gnavus miševima, a zatim tretirali tumore inhibitorom kontrolnih točaka. Tumori su se smanjili čak i kada je TREM2 bio dostupan kao oružje za smanjenje učinaka imunoterapije.

Gordon, direktor Centra Edison Family za genomske znanosti i sistemsku biologiju, istaknuo je da sve više dokaza upućuje na to da mikrobiom poboljšava imunoterapiju. Identificiranje relevantnih vrsta, poput R. gnavus, moglo bi dovesti do razvoja probiotika sljedeće generacije koji bi mogli sinergijski djelovati s imunoterapijom kako bi poboljšali liječenje raka.

Znanstvenici sada žele razumjeti kako R. gnavus potiče odbacivanje tumora, što bi moglo otkriti nove načine za pomoć oboljelima od raka. Na primjer, ako mikrob proizvodi metabolit koji aktivira imunološki sustav tijekom procesa probave, to bi moglo otvoriti mogućnost korištenja metabolita kao pojačivača imunoterapije.

Mikrobi također mogu ući iz crijeva i izazvati imunološki odgovor u tumorima ili aktivirati crijevne T stanice, koje zatim migriraju prema tumoru i pokreću napad, rekao je Colonna. Istraživači istražuju sve tri mogućnosti.