Чревните бактерии засилват ефектите от имунотерапията при рак

Около един на всеки пет пациенти с рак се възползва от имунотерапия, лечение, което използва имунната система за борба с рака. Този подход показа значителен успех при лечението на рак на белия дроб и меланом. Надявайки се на неговия потенциал, изследователите проучват стратегии за подобряване на имунотерапията за ракови заболявания, които реагират слабо на нея, с цел да помогнат на повече пациенти.

Сега изследователи от Медицинския факултет на Вашингтонския университет в Сейнт Луис са открили, че щам чревна бактерия - Ruminococcus gnavus - може да подобри ефектите от имунотерапията срещу рак при мишки. Проучването, публикувано в Science Immunology, предлага нова стратегия за овладяване на чревните микроби за отключване на неизползвания потенциал на имунотерапията в борбата срещу рака.

„Микробиомът играе важна роля в мобилизирането на имунната система на тялото да атакува раковите клетки“, обясни старши автор на изследването Марко Колона, д-р, доктор на науките, Робърт Рок Беливу, професор по патология.

„Нашите открития хвърлят светлина върху един вид бактерии в червата, които помагат на лекарство за имунотерапия да убива тумори при мишки. Идентифицирането на такива микробни партньори е важна стъпка в разработването на пробиотици, които ще помогнат за подобряване на ефективността на имунотерапиите и ще бъдат от полза за повече пациенти с рак."

Имунотерапията срещу рак използва имунните клетки на тялото, за да насочва и унищожава туморите. Едно такова лечение използва инхибитори на имунната контролна точка, за да премахне естествените спирачки, които поддържат имунните Т клетки тихи, като по този начин предотвратява увреждане на тялото. Някои тумори обаче противодействат на това, като потискат атакуващите имунни клетки, което намалява ефективността на такива инхибитори.

Colonna и първият съавтор Martina Molgora, Ph.D., преди това установиха сътрудничество с колегата си Robert D. Schreiber, Ph.D., в което те напълно премахнаха саркомите при мишки, използвайки подход на двустранно инхибиране.

Изследователите инхибираха TREM2, протеин, произведен от туморни макрофаги, за да попречат на Т клетките да атакуват растящия тумор. След това те показаха, че лекарството за имунотерапия е по-ефективно, когато блокира TREM2. Резултатът показва, че TREM2 намалява ефективността на имунотерапията.

В експеримент, който стана основа за ново изследване, учените направиха неочаквано наблюдение. Мишки без TREM2 показват подобен положителен отговор към инхибитора на контролната точка, когато живеят с мишки, които имат протеина. Този резултат се получава, когато изследователите се отклоняват от обичайния си протокол за разделяне на мишки преди третиране с инхибитора.

Мишките, които живеят заедно, водят до обмен на микроби. Изследователите предполагат, че ефектите може да са причинени от метаболизма на чревните бактерии.

Изследователите са работили с д-р Джефри Е. Гордън и първия съавтор Бланда ди Лусия, д-р, за да изследват микробите в червата на мишки, успешно лекувани с имунотерапия. Те откриха увеличение на броя на Ruminococcus gnavus в сравнение с липсата на такива микроби при мишки, които не реагираха на терапия.

Р. Gnavus е открит в микробиома на червата на пациенти с рак, които са се повлияли добре от имунотерапията, обясни Колона. При клинични изпитвания фекални трансплантации от такива пациенти са помогнали на някои неотговорили пациенти да се възползват от имунотерапията.

Изследователите, включително първият съавтор и аспирант Дария Хантакова, инжектираха R. Gnavus в мишки и след това третираха туморите с инхибитор на контролни точки. Туморите се свиха дори когато TREM2 беше наличен като оръжие за намаляване на ефекта от имунотерапията.

Гордън, директор на семейния център на Едисън за геномни науки и системна биология, отбеляза, че нарастващите доказателства сочат, че микробиомът подобрява имунотерапията. Идентифицирането на съответните видове, като R. Gnavus, може да доведе до разработването на ново поколение пробиотици, които биха могли да работят в синергия с имунотерапията за подобряване на лечението на рак.

Сега учените имат за цел да разберат как R. Gnavus насърчава отхвърлянето на тумора, което може да разкрие нови начини за подпомагане на пациенти с рак. Например, ако микроб произведе имуноактивиращ метаболит по време на смилането на храната, това отваря възможността за използване на метаболитите като подобрители на имунотерапията.

Микробите могат също да навлязат от червата и да предизвикат имунен отговор в тумора или да активират чревните Т клетки, които след това мигрират към тумора и започват атака, обясни Колона. Изследователите проучват и трите възможности.