Мікроби кишечника можуть стимулювати імунну систему атакувати рак
Всесвітнє дослідження виявило бактерії кишечника, які можуть посилити здатність імунної системи боротися з пухлинами. Результати повинні допомогти вдосконалити та персоналізувати імунотерапевтичне лікування раку.
Імунотерапія - загальний термін лікування, що підвищує власну здатність організму боротися з хворобами.
Одним із таких методів лікування є використання препаратів, які називаються інгібіторами імунного контролю.
Вони блокують білки, які виробляють ракові клітини і захищають їх від атаки імунних клітин.
Однак не у всіх випадках раку реагують на лікування інгібіторами імунної контрольної точки, а препарати також можуть викликати серйозні побічні ефекти.
Новий Природні комунікації дослідження виявляє інформацію, яка повинна допомогти визначити, яким людям найімовірніше буде корисно лікування інгібіторами імунної контрольної точки.
Інформація стосується молекулярних механізмів, за допомогою яких бактерії кишечника взаємодіють з імунною системою, впливаючи на її здатність боротися з раком.
Інститут медичних відкриттів Санфорда Бернхема Пребіса в Ла-Хойї, штат Каліфорнія, керував великою міжнародною командою, яка працювала над дослідженням, яка також передбачала співпрацю з трьома лікарнями.
Кишкові бактерії, імунна система та меланома
Томас Гаєвскі - професор імунотерапії раку в Чиказькому університеті, штат Іллінойс, і не брав участі у розслідуванні. Він описує це як "важливий крок" до збільшення "кількості людей, які отримують користь від імунотерапії".
Дослідники виявили 11 штамів кишкових бактерій, взаємодія яких з імунною системою сприяло уповільненню росту пухлин меланоми у мишей.
Крім того, вони виділили сигнальний шлях, який називається розгорнутою білковою реакцією (UPR), як основний зв'язок між кишковими бактеріями та протипухлинною здатністю імунної системи.
УНП - це клітинний процес, який допомагає підтримувати стабільність та здоровість популяцій білків, очищаючи ті, які стрес клітин спричинив неправильне згортання.
Слідчі виявили, що активність УНП була нижчою у людей з меланомою, рак яких реагує на інгібітори імунної контрольної точки.
Вони припускають, що це висвітлює діяльність УПО як потенційний маркер для відбору людей із меланомою, яким, швидше за все, буде корисна імунна терапія.
«Ці результати, - говорить старший автор дослідження Зеєв Ронай, професор Санфордського міста Бернхем Пребіс, - […] визначають колекцію бактеріальних штамів, які можуть увімкнути протипухлинний імунітет та біомаркери, які можуть бути використані для стратифікації людей з меланомою для лікування з окремими інгібіторами контрольної точки ».
Потрібно вдосконалити терапію інгібіторами контрольних пунктів
Хоча набагато рідше, ніж у більшості типів раку шкіри, меланома, найімовірніше, вторгнеться в сусідні тканини і пошириться в інші місця тіла. Його тенденція до поширення робить меланому серйозним і потенційно небезпечним для життя раком.
За даними Американського онкологічного товариства (АКС), меланома відповідає приблизно за 1 відсоток усіх видів раку шкіри, але на них припадає найбільша кількість смертей від раку шкіри в США.
За оцінками ACS, протягом 2019 року близько 96 480 людей дізнаються про наявність у них меланоми, а 7230 людей помруть від раку шкіри в США
Лікування інгібіторами імунної контрольної точки справило суттєвий вплив на підвищення рівня виживання людей з меланомою, проте рак все ще має високий ризик спричинити смерть, коли він пошириться.
Навіть коли лікарі поєднують терапію імунними контрольно-пропускними пунктами з іншими методами лікування, вони працюють лише близько половини всіх випадків. Крім того, люди з чуйним раком все ще можуть відчувати аутоімунні реакції, обмежену тривалість відповіді і навіть стійкість до терапії.
Недавнє дослідження додає все більших доказів того, що мікроби кишечника можуть впливати на ефективність імунотерапії. Минулі дослідження показали, наприклад, що деякі штами кишкових бактерій можуть підвищити ефективність лікування, тоді як певні антибіотики та пробіотики можуть зменшити його.
Корисна модель миші
Для своїх досліджень професор Ронай та його колеги використовували мишей, у яких відсутній білок пальця RING 5 (RNF5), який допомагає клітинам видаляти неправильно складені білки.
Вони виявили, що ці миші можуть зупинити ріст пухлини меланоми до тих пір, поки їх імунна система та популяції мікробів кишечника будуть здоровими та неушкодженими.
Однак, якщо вони поселяли мишей, у яких не було РНФ5, з мишами, яким не бракувало білка, або якщо вони обробляли їх антибіотиками, тварини втрачали здатність боротися з пухлинами меланоми. Це продемонструвало, що мікроби кишечника відігравали ключову роль у протипухлинному імунному захисті.
Подальше дослідження виявило участь кількох компонентів імунної системи в кишечнику, і зменшення UPR в імунних та кишкових клітинах було достатньо для активації імунних клітин.
Використовуючи передові методи, команда побачила, що у замовчуваних RNF5 мишей більша популяція 11 штамів бактерій. Коли вони трансплантували ці штами безмікробним мишам, які не мали кишкових бактерій, вони викликали протипухлинну відповідь і зменшили ріст пухлини меланоми.
В остаточному наборі тестів команда підтвердила результати на зразках тканин від трьох окремих груп людей з меланомою, які потім отримували лікування інгібіторами контрольної точки.
Ці тести показали, що реакція на лікування корелювала з рівнем компонентів УПО, що свідчить про те, що вони можуть служити потенційними біомаркерами для прогнозування того, хто найімовірніше отримає користь від імунотерапії.
Зараз дослідники планують виявити протипухлинні молекули, які виробляють кишкові бактерії.Потім вони мають намір перевірити протипухлинну силу молекул і з’ясувати, які пробіотики можуть підвищити їх ефективність у людей з меланомою.
Професор Ронай каже, що існує також інший кут, який вони хочуть дослідити. Під час дослідження вони помітили, як миші, у яких відсутня RNF5, більш сприйнятливі до запалення кишечника. Це також є побічним ефектом при деяких терапіях контрольних пунктів.
Можливо, команда могла б використати "цю потужну модель", додає він, щоб з'ясувати, як закріпити "баланс між аутоімунітетом та протипухлинним імунітетом", щоб допомогти більшій кількості людей скористатися імунотерапією.
"Наше дослідження встановлює офіційний зв'язок між мікробіомом та протипухлинним імунітетом та вказує на роль УПО в цьому процесі, відповідаючи на давно шукане питання в цій галузі".
Проф. Зеєв Ронай
