Чревните бактерии засилват ефекта от имунотерапията на рака

Около един на всеки петима пациенти с рак се повлиява от имунотерапия, лечение, което използва имунната система за борба с рака. Подходът е показал значителен успех при лечението на рак на белия дроб и меланом. С надеждата за неговия потенциал, изследователите проучват стратегии за подобряване на имунотерапията при ракови заболявания, които не реагират добре на нея, с цел да помогнат на повече пациенти.

Сега изследователи от Медицинския факултет на Вашингтонския университет в Сейнт Луис са открили, че щам чревни бактерии, Ruminococcus gnavus, може да засили ефектите от имунотерапията за рак при мишки. Изследването, публикувано в списание Science Immunology, предлага нова стратегия за използване на чревни микроби за отключване на неизползвания потенциал на имунотерапията за борба с рака.

„Микробиомът играе важна роля в мобилизирането на имунната система на организма за атака на раковите клетки“, обясни старшият автор на изследването Марко Колона, доктор по медицина, професор по патология в университета „Робърт Рок Беливу“.

„Нашите открития хвърлят светлина върху един вид чревни бактерии, които помагат на имунотерапевтично лекарство да убива тумори при мишки. Идентифицирането на тези микробни партньори е важна стъпка в разработването на пробиотици, които биха могли да подобрят ефективността на имунотерапевтичните лекарства и да са от полза за повече пациенти с рак.“

Имунотерапията за рак използва имунните клетки на тялото, за да се насочи към туморите и да ги унищожи. Едно такова лечение използва инхибитори на имунните контролни точки, за да премахне естествените спирачки, които поддържат имунните Т-клетки тихи, предотвратявайки увреждане на тялото. Някои тумори обаче противодействат на това, като потискат атакуващите имунни клетки, което прави тези инхибитори по-малко ефективни.

Колона и първият съавтор Мартина Молгор, доктор, преди това са установили сътрудничество с колегата си Робърт Д. Шрайбер, доктор, в което са елиминирали напълно саркоми при мишки, използвайки двустранен подход на инхибиране.

Изследователите инхибират TREM2, протеин, произвеждан от туморни макрофаги, за да предотвратят атаката на растящия тумор от Т-клетките. След това те показват, че имунотерапевтичното лекарство е по-ефективно, когато TREM2 е блокиран. Резултатът показва, че TREM2 намалява ефективността на имунотерапията.

В експеримента, който е в основата на новото изследване, учените правят изненадващо наблюдение. Мишки без TREM2 показват подобен положителен отговор към инхибитора на контролните точки, когато са отглеждани с мишки, които имат протеина. Този резултат се получава, когато изследователите се отклоняват от обичайния си протокол за разделяне на мишките, преди да ги третират с инхибитора.

Съвместният живот при мишките води до обмен на микроби. Изследователите предполагат, че ефектите може да се дължат на обмен на чревни бактерии.

Изследователите са работили с д-р Джефри И. Гордън и първия съавтор д-р Бланда Ди Лусия, за да изследват микробите в червата на мишки, успешно лекувани с имунотерапия. Те са открили увеличение на Ruminococcus gnavus в сравнение с липсата на такива микроби при мишки, които не са реагирали на терапията.

Колона обясни, че R. gnavus е открит в чревния микробиом на пациенти с рак, които реагират добре на имунотерапия. В клинични проучвания фекални трансплантации от такива пациенти са помогнали на някои неотговорили да се повлияят добре от имунотерапията.

Изследователите, включително първият съавтор и докторант Дария Хантакова, инжектирали R. gnavus в мишки и след това третирали туморите с инхибитор на контролни точки. Туморите се свили, дори когато TREM2 бил наличен като оръжие за намаляване на ефектите от имунотерапията.

Гордън, директор на Центъра за геномни науки и системна биология към Едисон Фемили, отбеляза, че нарастващите доказателства сочат, че микробиомът подобрява имунотерапията. Идентифицирането на подходящи видове, като R. gnavus, би могло да доведе до разработването на пробиотици от следващо поколение, които биха могли да работят синергично с имунотерапията за подобряване на лечението на рака.

Учените сега се стремят да разберат как R. gnavus насърчава отхвърлянето на тумора, което би могло да разкрие нови начини за подпомагане на пациенти с рак. Например, ако микробът произвежда имуноактивиращ метаболит по време на процеса на храносмилане, това би могло да отвори възможността за използване на метаболитите като усилватели на имунотерапията.

Микробите могат също да проникнат от червата и да предизвикат имунен отговор в туморите или да активират чревни Т-клетки, които след това мигрират към тумора и започват атака, каза Колона. Изследователите проучват и трите възможности.