Microbii intestinali pot stimula sistemul imunitar pentru a ataca cancerul
Un studiu la nivel mondial a identificat bacteriile intestinale care pot spori capacitatea sistemului imunitar de a lupta împotriva tumorilor. Constatarea ar trebui să ajute la îmbunătățirea și personalizarea tratamentelor de imunoterapie pentru cancer.
Imunoterapia este un termen general pentru tratamentele care măresc capacitatea organismului de a aborda bolile.
Un astfel de tratament utilizează medicamente numite inhibitori ai punctului de control imun.
Acestea blochează proteinele pe care le produc celulele canceroase și care le protejează de atacul celulelor imune.
Cu toate acestea, nu toate cazurile de cancer răspund la tratamentul cu inhibitori ai punctelor de control imune, iar medicamentele pot provoca, de asemenea, reacții adverse severe.
Noul Comunicări despre natură studiul relevă informații care ar trebui să ajute la identificarea persoanelor care sunt cele mai susceptibile de a beneficia de tratamentul cu inhibitori ai punctului de control imun.
Informația se referă la mecanismele moleculare prin care bacteriile intestinale interacționează cu sistemul imunitar pentru a influența capacitatea sa de a lupta împotriva cancerului.
Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute din La Jolla, CA, a condus marea echipă internațională care a lucrat la studiu, care a implicat și colaborarea cu trei spitale.
Bacteriile intestinale, sistemul imunitar și melanomul
Thomas Gajewski este profesor de imunoterapie împotriva cancerului la Universitatea din Chicago, IL și nu a fost implicat în anchetă. El îl descrie ca „un pas important” către extinderea „numărului de persoane care beneficiază de imunoterapie”.
Anchetatorii au identificat 11 tulpini de bacterii intestinale a căror interacțiune cu sistemul imunitar a contribuit la încetinirea creșterii tumorilor de melanom la șoareci.
În plus, au evidențiat o cale de semnalizare numită răspuns proteic desfășurat (UPR) ca o legătură majoră între bacteriile intestinale și capacitatea de luptă antitumorală a sistemului imunitar.
EPU este un proces celular care ajută la menținerea stabilă și sănătoasă a populațiilor de proteine, eliminându-le pe cele pe care stresul celular le-a făcut să se plieze incorect.
Anchetatorii au descoperit că activitatea UPR a fost mai mică la persoanele cu melanom al căror cancer răspunde la inhibitori ai punctului de control imun.
Ei sugerează că acest lucru evidențiază activitatea UPR ca un marker potențial pentru selectarea persoanelor cu melanom care sunt mai susceptibile de a beneficia de terapia punctului de control imunitar.
„Aceste rezultate”, spune autorul principal al studiului Ze'ev Ronai, profesor la Sanford Burnham Prebys, „[...] identifică o colecție de tulpini bacteriene care ar putea activa imunitatea antitumorală și biomarkeri care ar putea fi folosiți pentru stratificarea persoanelor cu melanom pentru tratament cu inhibitori selectivi ai punctelor de control. ”
Necesitatea îmbunătățirii terapiei cu inhibitori ai punctelor de control
Deși este mult mai rar decât majoritatea tipurilor de cancer de piele, melanomul este cel mai probabil să invadeze țesutul din apropiere și să se răspândească în alte locuri ale corpului. Tendința sa de răspândire face ca melanomul să fie un cancer grav și care poate pune viața în pericol.
Potrivit Societății Americane a Cancerului (ACS), melanomul este responsabil pentru aproximativ 1% din toate cazurile de cancer de piele, dar reprezintă cele mai multe decese cauzate de cancerul de piele în Statele Unite.
ACS estimează că, în cursul anului 2019, aproximativ 96.480 de persoane vor afla că au melanom și 7.230 de persoane vor muri de cancer de piele în S.U.A.
Tratamentul cu inhibitori ai punctului de control imun a avut un efect dramatic asupra îmbunătățirii ratei de supraviețuire a persoanelor cu melanom, dar cancerul are încă un risc ridicat de a provoca moartea odată cu răspândirea.
Chiar și atunci când medicii combină terapia punctului de control imun cu alte tratamente, aceștia funcționează doar pentru aproximativ jumătate din toate cazurile. De asemenea, persoanele cu cancer receptiv pot experimenta în continuare reacții autoimune, durată limitată de răspuns și chiar rezistență la terapie.
Studiul recent adaugă dovezi în creștere că microbii intestinali pot influența eficacitatea imunoterapiei. Cercetările anterioare au arătat, de exemplu, că unele tulpini de bacterii intestinale pot crește eficacitatea tratamentului, în timp ce anumite antibiotice și probiotice o pot reduce.
Model de mouse util
Pentru investigația lor, prof. Ronai și colegii săi au folosit șoareci cărora le lipsește proteina deget RING 5 (RNF5), care ajută celulele să elimine proteinele pliate incorect.
Ei au descoperit că acești șoareci ar putea opri creșterea tumorii melanomului atâta timp cât sistemele lor imune și populațiile de microbi intestinali erau sănătoși și intacti.
Cu toate acestea, dacă au adăpostit șoareci lipsiți de RNF5 cu șoareci cărora nu le-a lipsit proteina sau dacă i-au tratat cu antibiotice, animalele și-au pierdut capacitatea de a combate tumorile melanomului. Acest lucru a demonstrat că microbii intestinali au jucat un rol cheie în apărarea imunitară antitumorală.
Investigațiile ulterioare au relevat implicarea mai multor componente ale sistemului imunitar în intestin și reducerea UPR în celulele imune și intestinale a fost suficientă pentru a activa celulele imune.
Folosind tehnici avansate, echipa a văzut că șoarecii tăiați cu RNF5 aveau populații mai mari de 11 tulpini de bacterii. Când au transplantat aceste tulpini la șoareci fără germeni care nu aveau bacterii intestinale, au declanșat un răspuns antitumoral și au redus creșterea tumorii melanomului.
Într-un set final de teste, echipa a confirmat rezultatele în probe de țesut de la trei grupuri separate de persoane cu melanom care au primit apoi tratament cu inhibitori ai punctului de control.
Aceste teste au arătat că răspunsul la tratament a fost corelat cu nivelurile componentelor UPR, ceea ce sugerează că acestea ar putea servi ca potențiali biomarkeri pentru a prezice cine ar fi cel mai probabil să beneficieze de imunoterapie.
Cercetătorii intenționează acum să identifice moleculele antitumorale pe care le produc bacteriile intestinale.Apoi intenționează să testeze puterile antitumorale ale moleculelor și să afle care probiotice ar putea crește eficacitatea lor la persoanele cu melanom.
Prof. Ronai spune că există și un alt unghi pe care doresc să-l exploreze. În timpul studiului, au observat cum șoarecii lipsiți de RNF5 erau mai susceptibili la inflamația intestinului. Acesta este, de asemenea, un efect secundar în unele terapii de control.
Poate că echipa ar putea folosi „acest model puternic”, adaugă el, pentru a afla cum să stabilească „echilibrul dintre autoimunitate și imunitate antitumorală” pentru a ajuta mai mulți oameni să beneficieze de imunoterapii.
„Studiul nostru stabilește o legătură formală între imunitatea microbiomului și antitumoral și indică rolul EPU în acest proces, răspunzând la o întrebare mult căutată pentru domeniu.”
Prof. Ze’ev Ronai
