Zarnu baktērijas uzlabo vēža imūnterapijas iedarbību

Apmēram viens no pieciem vēža pacientiem gūst labumu no imunoterapijas — ārstēšanas metodes, kas izmanto imūnsistēmu cīņai pret vēzi. Šī pieeja ir uzrādījusi ievērojamus panākumus plaušu vēža un melanomas ārstēšanā. Cerot uz tās potenciālu, pētnieki pēta stratēģijas, kā uzlabot imunoterapiju vēža gadījumā, kas uz to slikti reaģē, ar mērķi palīdzēt lielākam pacientu skaitam.

Tagad Vašingtonas Universitātes Medicīnas skolas pētnieki Sentluisā ir atklājuši, ka zarnu baktēriju celms Ruminococcus gnavus var pastiprināt vēža imunoterapijas iedarbību pelēm. Pētījums, kas publicēts žurnālā Science Immunology, piedāvā jaunu stratēģiju zarnu mikrobu izmantošanai, lai atklātu imunoterapijas neizmantoto potenciālu cīņā pret vēzi.

"Mikrobiomam ir svarīga loma organisma imūnsistēmas mobilizācijā, lai uzbruktu vēža šūnām," skaidroja vecākais pētījuma autors Marko Kolonna, MD, Roberta Roka Bellivu patoloģijas profesors.

"Mūsu atklājumi atklāja viena veida zarnu baktērijas, kas palīdz imunoterapijas zālēm iznīcināt audzējus pelēm. Šo mikrobu partneru identificēšana ir svarīgs solis probiotiku izstrādē, kas varētu uzlabot imunoterapijas zāļu efektivitāti un sniegt labumu vairāk vēža pacientu."

Vēža imunoterapija izmanto organisma imūnās šūnas, lai iedarbotos uz audzējiem un iznīcinātu tos. Viena no šādām ārstēšanas metodēm izmanto imūnās kontroles punktu inhibitorus, lai noņemtu dabiskās bremzes, kas nomierina imūnās T šūnas, novēršot organisma bojājumus. Tomēr daži audzēji to novērš, nomācot uzbrūkošās imūnās šūnas, padarot šos inhibitorus mazāk efektīvus.

Kolonna un pirmā līdzautore Dr. Martina Molgora iepriekš ir izveidojušas sadarbību ar kolēģi Dr. Robertu D. Šreiberu, kurā viņi pilnībā iznīcināja sarkomas pelēm, izmantojot divvirzienu inhibīcijas pieeju.

Pētnieki inhibēja TREM2, audzēja makrofāgu ražotu proteīnu, lai neļautu T šūnām uzbrukt augošajam audzējam. Pēc tam viņi parādīja, ka imunoterapijas zāles bija efektīvākas, ja TREM2 tika bloķēts. Rezultāts liecināja, ka TREM2 samazināja imunoterapijas efektivitāti.

Eksperimentā, kas bija jaunā pētījuma pamatā, zinātnieki veica pārsteidzošu novērojumu. Pelēm bez TREM2 uzrādīja līdzīgu pozitīvu reakciju uz kontrolpunkta inhibitoru, ja tās tika izmitinātas kopā ar pelēm, kurām bija proteīns. Šis rezultāts tika sasniegts, kad pētnieki atkāpās no ierastā protokola, kas paredzēja peļu atdalīšanu pirms to apstrādes ar inhibitoru.

Dzīvojot kopā pelēm, notiek mikrobu apmaiņa. Pētnieki pieņēma, ka šī ietekme varētu būt saistīta ar zarnu baktēriju apmaiņu.

Pētnieki sadarbojās ar Džefriju I. Gordonu (Jeffery I. Gordon, MD, PhD) un pirmo līdzautori Blandu Di Lusiju (Blanda Di Lucia, PhD), lai pētītu mikrobus peļu zarnās, kurām veiksmīgi veikta imunoterapija. Viņi atklāja Ruminococcus gnavus pieaugumu, salīdzinot ar šādu mikrobu neesamību pelēm, kuras nereaģēja uz terapiju.

Kolonna paskaidroja, ka R. gnavus ir atrasts vēža pacientu zarnu mikrobiomā, kuri labi reaģē uz imunoterapiju. Klīniskajos pētījumos šādu pacientu fekāliju transplantācija palīdzēja dažiem pacientiem bez atbildes reakcijas gūt labumu no imunoterapijas.

Pētnieki, tostarp pirmā līdzautore un doktorante Darja Hantakova, injicēja R. gnavus pelēm un pēc tam apstrādāja audzējus ar kontrolpunkta inhibitoru. Audzēji saruka pat tad, kad TREM2 bija pieejams kā ierocis imunoterapijas ietekmes mazināšanai.

Gordons, Edisona ģimenes centra genoma zinātņu un sistēmu bioloģijas direktors, atzīmēja, ka pieaugošie pierādījumi liecina, ka mikrobioms uzlabo imunoterapiju. Atbilstošu sugu, piemēram, R. gnavus, identificēšana varētu novest pie nākamās paaudzes probiotiku izstrādes, kas varētu sinerģiski darboties ar imunoterapiju, lai uzlabotu vēža ārstēšanu.

Zinātnieki tagad cenšas izprast, kā R. gnavus veicina audzēja atgrūšanu, kas varētu atklāt jaunus veidus, kā palīdzēt vēža slimniekiem. Piemēram, ja mikrobs gremošanas procesā ražo imunitāti aktivizējošu metabolītu, tas varētu pavērt iespēju izmantot metabolītus kā imunoterapijas pastiprinātājus.

Mikrobi var iekļūt arī no zarnām un izraisīt imūnreakciju audzējos vai aktivizēt zarnu T šūnas, kas pēc tam migrē uz audzēju un uzsāk uzbrukumu, sacīja Kolonna. Pētnieki pēta visas trīs iespējas.