Bacteriile intestinale stimulează efectele imunoterapiei împotriva cancerului

Aproximativ unul din cinci pacienți cu cancer beneficiază de imunoterapie, un tratament care folosește sistemul imunitar pentru a lupta împotriva cancerului. Această abordare a demonstrat un succes semnificativ în tratamentul cancerului pulmonar și al melanomul. Sperând în potențialul său, cercetătorii explorează strategii pentru a îmbunătăți imunoterapia pentru cancerele care răspund slab la acesta, cu scopul de a ajuta mai mulți pacienți.

Acum, cercetătorii de la Washington University School of Medicine din St. Louis au descoperit că o tulpină de bacterii intestinale — Ruminococcus gnavus — poate spori efectele imunoterapiei pentru cancer la șoareci. Studiul, publicat în Science Immunology, sugerează o nouă strategie de valorificare a microbilor intestinali pentru a debloca potențialul neexploatat al imunoterapiei în lupta împotriva cancerului.

„Microbiomul joacă un rol important în mobilizarea sistemului imunitar al organismului pentru a ataca celulele canceroase”, a explicat autorul principal al studiului Marco Colonna, MD, PhD, Robert Roque Bellivou, profesor de patologie.

„Descoperirile noastre aruncă lumină asupra unui tip de bacterii din intestin care ajută un medicament de imunoterapie să omoare tumorile la șoareci. Identificarea unor astfel de parteneri microbieni este un pas important în dezvoltarea probioticelor care vor ajuta la îmbunătățirea eficacității imunoterapiilor și vor beneficia mai mulți pacienți cu cancer.”

Imunoterapia împotriva cancerului folosește celulele imune ale organismului pentru a viza și distruge tumorile. Un astfel de tratament folosește inhibitori ai punctelor de control imunitar pentru a elimina frânele naturale care mențin celulele T imune silențioase, prevenind astfel deteriorarea organismului. Cu toate acestea, unele tumori contracarează acest lucru prin suprimarea celulelor imunitare atacatoare, ceea ce reduce eficacitatea unor astfel de inhibitori.

Colonna și primul co-autor Martina Molgora, Ph.D., au stabilit anterior o colaborare cu colegul Robert D. Schreiber, Ph.D., în care au eradicat complet sarcoamele la șoareci folosind o abordare de inhibare în două direcții.

Cercetătorii au inhibat TREM2, o proteină produsă de macrofagele tumorale, pentru a împiedica celulele T să atace tumora în creștere. Ei au arătat apoi că medicamentul pentru imunoterapie a fost mai eficient atunci când blochează TREM2. Rezultatul a indicat că TREM2 reduce eficacitatea imunoterapiei.

Într-un experiment care a devenit baza unui nou studiu, oamenii de știință au făcut o observație neașteptată. Șoarecii fără TREM2 au prezentat un răspuns pozitiv similar la inhibitorul punctului de control atunci când au trăit cu șoareci care au avut proteina. Acest rezultat a apărut atunci când cercetătorii au deviat de la protocolul obișnuit de separare a șoarecilor înainte de tratamentul cu inhibitorul.

Șoarecii care trăiesc împreună duce la schimbul de microbi. Cercetătorii au sugerat că efectele pot fi cauzate de metabolismul bacteriilor intestinale.

Cercetătorii au lucrat cu Jeffrey E. Gordon, M.D. Și primul co-autor Blanda Di Lucia, Ph.D., pentru a studia microbii din intestinele șoarecilor tratați cu succes cu imunoterapie. Ei au descoperit o creștere a numărului de Ruminococcus gnavus în comparație cu absența unor astfel de microbi la șoarecii care nu au răspuns la terapie.

R. Gnavus a fost găsit în microbiomul intestinal al pacienților cu cancer care au răspuns bine la imunoterapie, a explicat Colonna. În studiile clinice, transplanturile fecale de la astfel de pacienți i-au ajutat pe unii pacienți care nu răspundeau să beneficieze de imunoterapie.

Cercetătorii, inclusiv primul co-autor și studenta absolventă Daria Khantakova, au injectat R. Gnavus în șoareci și apoi au tratat tumorile cu un inhibitor al punctului de control. Tumorile s-au micșorat chiar și atunci când TREM2 a fost disponibil ca armă pentru a reduce efectul imunoterapiei.

Gordon, director al Centrului Edison pentru Științe Genomice și Biologie a Sistemelor Familiei, a remarcat că tot mai multe dovezi sugerează că microbiomul îmbunătățește imunoterapia. Identificarea speciilor relevante, cum ar fi R. Gnavus, ar putea duce la dezvoltarea unei noi generații de probiotice care ar putea funcționa în sinergie cu imunoterapia pentru a îmbunătăți tratamentul cancerului.

Oamenii de știință își propun acum să înțeleagă modul în care R. Gnavus promovează respingerea tumorii, ceea ce ar putea dezvălui noi modalități de a ajuta pacienții cu cancer. De exemplu, dacă un microb produce un metabolit care activează imunitatea în timpul digestiei alimentelor, aceasta deschide posibilitatea utilizării metaboliților ca potențiatori ai imunoterapiei.

De asemenea, microbii pot pătrunde din intestin și pot declanșa un răspuns imun în tumoare sau pot activa celulele T intestinale, care apoi migrează către tumoră și lansează un atac, a explicat Colonna. Cercetătorii explorează toate cele trei posibilități.