Чревните микроби могат да стимулират имунната система да атакува рака
Световно проучване е идентифицирало чревни бактерии, които могат да повишат способността на имунната система да се бори с туморите. Констатацията трябва да помогне за подобряване и персонализиране на имунотерапията за лечение на рак.
Имунотерапията е общ термин за лечение, което увеличава собствената способност на организма да се справи с болестта.
Едно такова лечение използва лекарства, наречени инхибитори на имунната контролна точка.
Те блокират протеините, които раковите клетки произвеждат и които ги предпазват от атака от имунни клетки.
Не всички случаи на рак обаче реагират на лечение с инхибитори на имунната контролна точка и лекарствата също могат да причинят тежки странични ефекти.
Новото Nature Communications Проучването разкрива информация, която трябва да помогне да се определи кои хора най-вероятно ще се възползват от лечението с инхибитори на имунната контролна точка.
Информацията се отнася до молекулярните механизми, чрез които чревните бактерии взаимодействат с имунната система, за да повлияят на способността му да се бори с рака.
Институтът за медицинско откритие Sanford Burnham Prebys в Ла Хола, Калифорния, ръководи големия международен екип, работил по проучването, което включва и сътрудничество с три болници.
Чревни бактерии, имунна система и меланом
Томас Гаевски е професор по имунотерапия на рака в Чикагския университет, Илинойс, и не е участвал в разследването. Той го описва като „важна стъпка“ към разширяване на „броя на хората, които се възползват от имунотерапията“.
Изследователите идентифицираха 11 щама на чревни бактерии, чието взаимодействие с имунната система спомогна за забавянето на растежа на меланомни тумори при мишки.
В допълнение, те подчертаха сигнален път, наречен разгънат протеинов отговор (UPR), като основна връзка между чревните бактерии и противотуморната бойна способност на имунната система.
UPR е клетъчен процес, който помага да се поддържат стабилни и здрави популации от протеини, като се изчистват тези, които стресът на клетките е причинил неправилно сгъване.
Изследователите установяват, че активността на UPR е по-ниска при хора с меланом, чийто рак реагира на инхибитори на имунната контролна точка.
Те предполагат, че това подчертава UPR активността като потенциален маркер за подбор на хора с меланом, които са по-склонни да се възползват от терапията с имунни контролни точки.
„Тези резултати - казва старши автор на изследването Зеев Ронай, професор в Санфорд Бърнъм Пребис,„ [...] идентифицират колекция от бактериални щамове, които биха могли да включат противотуморен имунитет и биомаркери, които биха могли да се използват за стратификация на хора с меланом за лечение с избрани инхибитори на контролни точки. "
Необходимост от подобряване на терапията с инхибитори на контролни точки
Въпреки че е много по-рядък от повечето видове кожен рак, меланомът е най-вероятно да нахлуе в близката тъкан и да се разпространи на други места в тялото. Тенденцията му към разпространение прави меланома сериозен и потенциално животозастрашаващ рак.
Според Американското общество за борба с рака (ACS), меланомът е отговорен за около 1% от всички видове рак на кожата, но отчита най-много смъртни случаи от рак на кожата в Съединените щати.
ACS изчислява, че през 2019 г. около 96 480 души ще разберат, че имат меланом и 7230 души ще умрат от рак на кожата в САЩ
Лечението с инхибитори на имунната контролна точка е имало драматичен ефект върху подобряването на процента на преживяемост при хора с меланом, но ракът все още има висок риск да причини смърт, след като се разпространи.
Дори когато лекарите комбинират терапия с имунни контролни точки с други лечения, те работят само за около половината от всички случаи. Също така, хората с отзивчив рак все още могат да получат автоимунни реакции, ограничена продължителност на отговора и дори резистентност към терапията.
Неотдавнашното проучване добавя към все повече доказателства, че чревните микроби могат да повлияят на ефективността на имунотерапията. Минали изследвания показват например, че някои щамове на чревните бактерии могат да повишат ефективността на лечението, докато някои антибиотици и пробиотици могат да го намалят.
Полезен модел на мишката
За своето разследване проф. Ронай и колегите му са използвали мишки, на които липсва RING пръстов протеин 5 (RNF5), който помага на клетките да премахват неправилно сгънатите протеини.
Те открили, че тези мишки могат да спрат растежа на тумори на меланом, докато имунната им система и популациите на чревните микроби са здрави и непокътнати.
Ако обаче приютят мишките с липсващ RNF5 с мишки, на които не им липсва протеин, или ако ги третират с антибиотици, животните губят способността си да се борят с меланомните тумори. Това демонстрира, че чревните микроби играят ключова роля в противотуморната имунна защита.
По-нататъшно разследване разкрива участието на няколко компонента на имунната система в червата и намаляването на UPR в имунните и чревните клетки е достатъчно, за да активира имунните клетки.
Използвайки усъвършенствани техники, екипът видя, че RNF5-заглушените мишки имат по-големи популации от 11 щама бактерии. Когато трансплантират тези щамове на мишки без микроби, които нямат чревни бактерии, те предизвикват антитуморен отговор и намаляват растежа на тумора на меланом.
В последен набор от тестове екипът потвърди резултатите в тъканни проби от три отделни групи хора с меланом, които след това са били лекувани с инхибитори на контролни точки.
Тези тестове разкриха, че отговорът на лечението корелира с нивата на UPR компонентите, което предполага, че те могат да служат като потенциални биомаркери за предсказване кой най-вероятно ще се възползва от имунотерапията.
Сега изследователите планират да идентифицират противотуморните молекули, които произвеждат чревните бактерии.След това те възнамеряват да тестват противотуморните сили на молекулите и да открият кои пробиотици могат да увеличат тяхната ефективност при хора с меланом.
Проф. Ронай казва, че има и друг ъгъл, който те искат да изследват. По време на проучването те забелязаха как мишките без RNF5 са по-податливи на възпаление на червата. Това също е страничен ефект при някои терапии на контролни точки.
Може би екипът би могъл да използва „този мощен модел“, добавя той, за да разбере как да се определи „балансът между автоимунитета и противотуморния имунитет“, за да помогне на повече хора да се възползват от имунотерапиите.
„Нашето проучване установява формална връзка между микробиома и противотуморния имунитет и посочва ролята на UPR в този процес, отговаряйки на дълго търсен въпрос за тази област.“
Проф. Зе’ев Ронай
