Črevné baktérie zvyšujú účinky imunoterapie rakoviny

Približne jeden z piatich pacientov s rakovinou má úžitok z imunoterapie, čo je liečba, ktorá využíva imunitný systém na boj proti rakovine. Tento prístup preukázal významný úspech pri liečbe rakoviny pľúc a melanómu. V nádeji na jej potenciál výskumníci skúmajú stratégie na zlepšenie imunoterapie pre rakovinu, ktorá na ňu dobre nereaguje, s cieľom pomôcť väčšiemu počtu pacientov.

Výskumníci na Lekárskej fakulte Washingtonskej univerzity v St. Louis teraz zistili, že kmeň črevných baktérií Ruminococcus gnavus môže zosilniť účinky imunoterapie rakoviny u myší. Štúdia publikovaná v časopise Science Immunology ponúka novú stratégiu využitia črevných mikróbov na uvoľnenie nevyužitého potenciálu imunoterapie v boji proti rakovine.

„Mikrobióm hrá dôležitú úlohu pri mobilizácii imunitného systému tela na útok na rakovinové bunky,“ vysvetlil vedúci autor štúdie Marco Colonna, MD, profesor patológie Robert Rock Bellivu.

„Naše zistenia osvetľujú jeden typ črevných baktérií, ktoré pomáhajú imunoterapeutickému lieku ničiť nádory u myší. Identifikácia týchto mikrobiálnych partnerov je dôležitým krokom vo vývoji probiotík, ktoré by mohli zlepšiť účinnosť imunoterapeutických liekov a prospieť väčšiemu počtu pacientov s rakovinou.“

Imunoterapia rakoviny využíva imunitné bunky tela na zacielenie a ničenie nádorov. Jedna takáto liečba využíva inhibítory imunitných kontrolných bodov na odstránenie prirodzených bŕzd, ktoré udržiavajú imunitné T bunky v tichu a zabraňujú poškodeniu tela. Niektoré nádory však proti tomu pôsobia potlačením útočiacich imunitných buniek, čím sa znižuje účinnosť týchto inhibítorov.

Colonna a prvá spoluautorka Martina Molgor, PhD, predtým nadviazali spoluprácu s kolegom Robertom D. Schreiberom, PhD, v rámci ktorej úplne eradikovali sarkómy u myší pomocou dvojstranného inhibičného prístupu.

Výskumníci inhibovali TREM2, proteín produkovaný nádorovými makrofágmi, aby zabránili T bunkám v útoku na rastúci nádor. Následne preukázali, že imunoterapeutický liek bol účinnejší, keď bol TREM2 blokovaný. Výsledok naznačil, že TREM2 znížil účinnosť imunoterapie.

V experimente, ktorý tvoril základ novej štúdie, vedci urobili prekvapujúce pozorovanie. Myši bez TREM2 vykazovali podobnú pozitívnu reakciu na inhibítor kontrolných bodov, keď boli chované s myšami, ktoré tento proteín mali. K tomuto výsledku došlo, keď sa výskumníci odchýlili od svojho bežného protokolu oddelenia myší pred liečbou inhibítorom.

Spoločný život u myší vedie k výmene mikróbov. Výskumníci špekulovali, že tieto účinky môžu byť spôsobené výmenou črevných baktérií.

Výskumníci spolupracovali s Jeffreyom I. Gordonom, MD, PhD, a prvou spoluautorkou Blandou Di Luciou, PhD, na štúdiu mikróbov v črevách myší úspešne liečených imunoterapiou. Zistili nárast Ruminococcus gnavus v porovnaní s absenciou takýchto mikróbov u myší, ktoré na liečbu nereagovali.

Colonna vysvetlil, že R. gnavus sa nachádza v črevnom mikrobióme pacientov s rakovinou, ktorí dobre reagujú na imunoterapiu. V klinických štúdiách pomohli transplantácie stolice od takýchto pacientov niektorým pacientom, ktorí na imunoterapiu nereagovali, mať z imunoterapie úžitok.

Výskumníci vrátane prvej spoluautorky a doktorandky Darie Khantakovej injekčne podali myšiam R. gnavus a potom nádory ošetrili inhibítorom kontrolných bodov. Nádory sa zmenšili, aj keď bol TREM2 k dispozícii ako zbraň na zníženie účinkov imunoterapie.

Gordon, riaditeľ Edison Family Center for Genome Sciences and Systems Biology, poznamenal, že rastúci počet dôkazov naznačuje, že mikrobióm posilňuje imunoterapiu. Identifikácia relevantných druhov, ako je R. gnavus, by mohla viesť k vývoju probiotík novej generácie, ktoré by mohli synergicky pôsobiť s imunoterapiou na zlepšenie liečby rakoviny.

Vedci sa teraz snažia pochopiť, ako R. gnavus podporuje odmietnutie nádoru, čo by mohlo odhaliť nové spôsoby, ako pomôcť pacientom s rakovinou. Napríklad, ak mikrób počas procesu trávenia produkuje metabolit aktivujúci imunitu, mohlo by to otvoriť možnosť použitia metabolitov ako posilňovačov imunoterapie.

Mikróby môžu tiež vstúpiť z čriev a spustiť imunitnú odpoveď v nádoroch alebo aktivovať črevné T bunky, ktoré potom migrujú do nádoru a spúšťajú útok, povedal Colonna. Výskumníci skúmajú všetky tri možnosti.