Ang bakterya ng gat ay nagpapalakas ng mga epekto ng immunotherapy ng kanser

Mga isa sa limang pasyente ng cancer ang nakikinabang sa immunotherapy, isang paggamot na gumagamit ng immune system upang labanan ang cancer. Ang diskarte na ito ay nagpakita ng makabuluhang tagumpay sa paggamot ng kanser sa baga at melanoma. Umaasa para sa potensyal nito, ang mga mananaliksik ay nag-e-explore ng mga estratehiya para mapahusay ang immunotherapy para sa mga cancer na hindi tumutugon 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 Science Immunology, ay nagmumungkahi ng bagong diskarte para sa paggamit ng gut microbes upang ma-unlock ang hindi pa nagagamit na potensyal ng immunotherapy sa paglaban sa cancer.

“Mahalaga ang papel ng microbiome sa pagpapakilos ng immune system ng katawan para atakehin ang mga selula ng kanser,” paliwanag ng senior study author na si Marco Colonna, MD, PhD, Robert Roque Bellivou Professor of Pathology.

“Ang aming mga natuklasan ay nagbigay-liwanag sa isang uri ng bakterya sa bituka na tumutulong sa isang immunotherapy na gamot na pumatay ng mga tumor sa mga daga. Ang pagkilala sa mga naturang microbial partner ay isang mahalagang hakbang sa pagbuo ng mga probiotic na makakatulong na mapabuti ang pagiging epektibo ng immunotherapies at makinabang sa mas maraming pasyente ng cancer."

Ginagamit ng cancer immunotherapy 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 ng mga immune T cells, sa gayon ay pinipigilan ang pinsala sa katawan. Gayunpaman, sinasalungat ito ng ilang tumor sa pamamagitan ng pagsugpo sa umaatakeng mga immune cell, na nagpapababa sa bisa ng mga naturang inhibitor.

Si Colonna at ang unang co-author na si Martina Molgora, Ph.D., ay dati nang nagtatag ng pakikipagtulungan sa kasamahan na si Robert D. Schreiber, Ph.D., kung saan ganap nilang inalis ang mga sarcoma sa mga daga gamit ang isang two-prong 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 hinaharangan ang TREM2. Ipinahiwatig ng resulta na binabawasan ng TREM2 ang bisa ng immunotherapy.

Sa isang eksperimento na naging batayan para sa isang bagong pag-aaral, gumawa ng hindi inaasahang obserbasyon ang mga siyentipiko. Ang mga daga na walang TREM2 ay nagpakita ng katulad na positibong tugon sa checkpoint inhibitor noong sila ay nanirahan kasama ang mga daga na mayroong protina. Naganap ang resultang ito nang lumihis ang mga mananaliksik sa kanilang karaniwang protocol ng paghihiwalay ng mga daga bago ang paggamot sa inhibitor.

Ang mga daga na nagsasama-sama ay humahantong sa pagpapalitan ng mga mikrobyo. Iminungkahi ng mga mananaliksik na ang mga epekto ay maaaring sanhi ng metabolismo ng gut bacteria.

Nakipagtulungan ang mga mananaliksik kay Jeffrey E. Gordon, M.D., at unang co-author na si Blanda Di Lucia, Ph.D., upang pag-aralan ang mga mikrobyo sa bituka ng mga daga na matagumpay na nagamot sa immunotherapy. Natagpuan nila ang pagtaas sa bilang ng Ruminococcus gnavus kumpara sa kawalan ng mga naturang mikrobyo sa mga daga na hindi tumutugon sa therapy.

R. Gnavus ay natagpuan sa gut microbiome ng mga pasyente ng kanser na mahusay na tumugon 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 pasyente 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 ginamot 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 epekto ng immunotherapy.

Gordon, direktor ng Edison Family Center para sa Genomic Sciences and Systems Biology, nabanggit na ang lumalagong ebidensya ay nagpapahiwatig na ang microbiome ay nagpapahusay ng immunotherapy. Ang pagkakakilanlan ng mga nauugnay na species, gaya ng R. Gnavus, ay maaaring humantong sa pagbuo ng isang bagong henerasyon ng mga probiotic na maaaring gumana sa synergy sa immunotherapy upang mapabuti ang paggamot sa kanser.

Layunin 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 cancer. Halimbawa, kung ang isang microbe ay gumagawa ng isang immune-activating metabolite sa panahon ng pagtunaw ng pagkain, ito ay nagbubukas ng posibilidad ng paggamit ng mga metabolite bilang immunotherapy enhancers.

Maaari ding pumasok ang mga mikrobyo mula sa bituka at mag-trigger ng immune response sa tumor o i-activate ang gut T cells, na pagkatapos ay lumipat sa tumor at maglunsad ng atake, paliwanag ni Colonna. Sinasaliksik ng mga mananaliksik ang lahat ng tatlong posibilidad.