Ang bakterya ng gat ay nagpapahusay sa mga epekto ng immunotherapy ng kanser

Humigit-kumulang isa sa limang pasyente ng kanser ang nakikinabang mula sa immunotherapy, isang paggamot na gumagamit ng immune system upang labanan ang kanser. Ang diskarte ay nagpakita ng makabuluhang tagumpay sa paggamot sa kanser sa baga at melanoma. Sa pag-asa sa potensyal nito, ang mga mananaliksik ay nag-e-explore ng mga diskarte upang mapabuti ang immunotherapy para sa mga kanser na hindi tumutugon nang maayos dito, na may layuning matulungan ang mas maraming pasyente.

Ngayon, natuklasan ng mga mananaliksik sa Washington University School of Medicine sa St. Louis na ang isang strain ng gut bacteria, Ruminococcus gnavus, ay maaaring mapahusay ang mga epekto ng cancer immunotherapy sa mga daga. Ang pag-aaral, na inilathala sa journal Science Immunology, ay nag-aalok ng isang bagong diskarte para sa paggamit ng gut microbes upang i-unlock ang hindi pa nagagamit na potensyal ng immunotherapy upang labanan ang kanser.

"Ang microbiome ay may mahalagang papel sa pagpapakilos ng immune system ng katawan upang atakehin ang mga selula ng kanser," paliwanag ng senior study author na si Marco Colonna, MD, ang Robert Rock Bellivu Professor of Pathology.

"Ang aming mga natuklasan ay nagbigay liwanag sa isang uri ng gut bacteria na tumutulong sa isang immunotherapy na gamot na pumatay ng mga tumor sa mga daga. Ang pagtukoy sa mga microbial partner na ito ay isang mahalagang hakbang sa pagbuo ng mga probiotic na maaaring mapabuti ang pagiging epektibo ng mga immunotherapy na gamot at makinabang sa mas maraming mga pasyente ng kanser."

Ginagamit ng immunotherapy ng kanser ang mga immune cell ng katawan upang i-target at sirain ang mga tumor. Ang isa sa gayong paggamot ay gumagamit ng mga immune checkpoint inhibitors upang alisin ang mga natural na preno na nagpapanatiling tahimik sa immune T cells, na pumipigil sa pinsala sa katawan. Gayunpaman, sinasalungat ito ng ilang tumor sa pamamagitan ng pagsugpo sa umaatakeng mga immune cell, na ginagawang hindi gaanong epektibo ang mga inhibitor na ito.

Si Colonna at ang unang co-author na si Martina Molgor, PhD, ay dati nang nagtatag ng pakikipagtulungan sa kasamahan na si Robert D. Schreiber, PhD, kung saan ganap nilang inalis ang mga sarcoma sa mga daga gamit ang isang two-pronged inhibition approach.

Pinipigilan ng mga mananaliksik ang TREM2, isang protina na ginawa ng mga macrophage ng tumor, upang maiwasan ang pag-atake ng mga T cell sa lumalaking tumor. Pagkatapos ay ipinakita nila na ang immunotherapy na gamot ay mas epektibo kapag na-block ang TREM2. Ipinahiwatig ng resulta na binawasan ng TREM2 ang pagiging epektibo ng immunotherapy.

Sa eksperimento na naging batayan para sa bagong pag-aaral, ang mga siyentipiko ay gumawa ng isang nakakagulat na obserbasyon. Ang mga daga na walang TREM2 ay nagpakita ng isang katulad na positibong tugon sa checkpoint inhibitor kapag sila ay nakalagay sa mga daga na mayroong protina. Ang resulta na ito ay nangyari nang ang mga mananaliksik ay lumihis mula sa kanilang karaniwang protocol ng paghihiwalay ng mga daga bago sila tratuhin ng inhibitor.

Ang pamumuhay nang magkasama sa mga daga ay nagreresulta sa pagpapalitan ng mga mikrobyo. Ang mga mananaliksik ay nag-isip na ang mga epekto ay maaaring dahil sa isang palitan ng gat bacteria.

Nakipagtulungan ang mga mananaliksik kay Jeffrey I. Gordon, MD, PhD, at unang co-author na si Blanda Di Lucia, PhD, upang pag-aralan ang mga mikrobyo sa bituka ng mga daga na matagumpay na ginagamot sa immunotherapy. Natagpuan nila ang pagtaas sa Ruminococcus gnavus kumpara sa kawalan ng naturang microbes sa mga daga na hindi tumugon sa therapy.

Ang R. gnavus ay natagpuan sa gut microbiome ng mga pasyente ng kanser na mahusay na tumutugon sa immunotherapy, ipinaliwanag ni Colonna. Sa mga klinikal na pagsubok, ang mga fecal transplant mula sa mga naturang pasyente ay nakatulong sa ilang hindi tumutugon na makinabang mula sa immunotherapy.

Ang mga mananaliksik, kabilang ang unang co-author at nagtapos na estudyante na si Daria Khantakova, ay nag-inject ng R. gnavus sa mga daga at pagkatapos ay ginagamot ang mga tumor gamit ang isang checkpoint inhibitor. Ang mga tumor ay lumiit kahit na ang TREM2 ay magagamit bilang isang sandata upang mabawasan ang mga epekto ng immunotherapy.

Gordon, direktor ng Edison Family Center para sa Genome Sciences and Systems Biology, ay nabanggit na ang lumalagong ebidensya ay nagpapahiwatig na ang microbiome ay nagpapahusay ng immunotherapy. Ang pagkilala sa mga nauugnay na species, tulad ng R. gnavus, ay maaaring humantong sa pagbuo ng mga susunod na henerasyong probiotic na maaaring gumana nang magkakasabay sa immunotherapy upang mapabuti ang paggamot sa kanser.

Nilalayon na ngayon ng mga siyentipiko na maunawaan kung paano itinataguyod ng R. gnavus ang pagtanggi sa tumor, na maaaring magbunyag ng mga bagong paraan upang matulungan ang mga pasyente ng kanser. Halimbawa, kung ang mikrobyo ay gumagawa ng isang immune-activating metabolite sa panahon ng proseso ng panunaw, ito ay maaaring magbukas ng posibilidad ng paggamit ng mga metabolite bilang immunotherapy boosters.

Ang mga mikrobyo ay maaari ring pumasok mula sa gat at mag-trigger ng immune response sa mga tumor o i-activate ang bituka T cells, na pagkatapos ay lumipat sa tumor at maglunsad ng isang pag-atake, sabi ni Colonna. Sinisiyasat ng mga mananaliksik ang lahat ng tatlong posibilidad.